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高考实验解读与针对性训练
实验10 测量动摩擦因数
【实验解读】
1. 利用弹簧测力计测量出在水平面上匀速运动的拉力，根据平衡条件得出滑动
摩擦力；由滑动摩擦力公式得出动摩擦因数。
2. 用力传感器拉静止在水平面上物体，得出拉力随时间变化图像，可知静摩擦
力的范围和滑动摩擦力，由滑动摩擦力公式得出动摩擦因数。
【高考启示】
高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验的基础上创设新情景。
因此，要在夯实教材实验的基础上注意迁移和创新能力的培养，善于用教材中
实验的原理、方法和技巧处理新问题。
实验原理和装置创新：
1. 滑块放在木板上，拉木板。
2. 利用牛顿第二定律测量动摩擦因数；
3. 利用动能定理测量动摩擦因数。
【高考典例】
【典例1】（2025 年高考云南卷）（6 分）某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动
摩擦因数
的实验，所用器材如下：钉有橡胶皮的长木板、质量为
的木质滑块（含挂
钩）、细线、定滑轮、弹簧测力计、慢速电机以及砝码若干。实验装置如图甲所示。
实验步骤如下：
①将长木板放置在水平台面上，滑块平放在橡胶面上；
②调节定滑轮高度，使细线与长木板平行（此时定滑轮高度与挂钩高度一致）；
③用电机缓慢拉动长木板，当长木板相对滑块匀速运动时，记录弹簧测力计的示数F；
④在滑块上分别放置
和
的砝码，重复步骤③；
⑤处理实验数据（重力加速度g 取
）。
实验数据如下表所示：
滑块和砝码的总质量
弹簧测力计示数
动摩擦因数
250
1.12
0.457
300
1.35
a
350
1.57
0.458
400
1.79
0.457
完成下列填空：
(1)表格中a 处的数据为 （保留3 位有效数字）；
(2)其它条件不变时，在实验误差允许的范围内，滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小
，
与接触面上压力的大小 （以上两空填“成正比”“成反比”或“无关”）；
(3)若在实验过程中未进行步骤②，实验装置如图乙所示，挂钩高于定滑轮，则
的测量结
果将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【典例2】 (2023·湖北卷，11)某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测
量木块和木板间动摩擦因数μ 的实验。
如图4(a)所示，木板和木块A 放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块
A 和放在电子秤上的重物B 通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木
块A 间的轻绳水平，与重物B 间的轻绳竖直。在木块A 上放置n(n＝0，1，2，
3，4，5)个砝码(电子秤称得每个砝码的质量m0为20.0 g)，向左拉动木板的同时，
记录电子秤的对应示数m。
图4
(1)实验中，拉动木板时________(填“必须”或“不必”)保持匀速。
(2)用mA和mB分别表示木块A 和重物B 的质量，则m 和mA、mB、m0、μ、n 所
满足的关系式为m＝________________。
(3)根据测量数据在坐标纸上绘制出m－n 图像，如图(b)所示，可得木块A 和木
板间的动摩擦因数μ＝________(保留2 位有效数字)。
【针对性训练】
1. （8 分）（2025 年8 月贵州“贵百河”联盟摸底）某同学利用如图甲所示的
装置测量木块的加速度。首先将木板倾斜固定在水平面上, 木板抬起一定的角
度, 打点计时器固定在木板底端, 将纸带一端固定在木块上, 另一端穿过打点计
时器。接通电源, 给木块一沿木板向上的初速度, 在木块运动到最高处前打出的
纸带如图乙。测得相邻两计数点之间的距离分别为x1=14.5km、x2=11.50cm 、
x3=8.51cm、x4=5.59cm , 已知纸带上相邻两个计数点间还有四个点未画出,打
点计时器使用交流电的频率为 f =50 Hz 。
（1）通过数据可得木块的加速度大小 a= _____ m/ s
2 （保留两位有效数字）
（2）若该同学想继续测量木块与木板间动摩擦因数,则仍需测量下列哪些物理
量_____。
A. 木块的质量 m B. 木板抬起的倾角 θ
C. 木块上升的高度 h D. 当地重力加速度 g
（3）该同学按课本“练习与应用”中提到的方法,将图乙中的 4 段纸带剪开贴
到坐标纸上,如图丙,发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上,说明此物体做
_____（选填“匀速”、 “匀减速”、“匀加速”）直线运动。若图丙中直线
斜率为 k （其中 k = Δ y
Δ x ,k 无单位）,纸带宽为 d ,则用该方法得到的加速度
a= _____。（用 k 、 d 表示）
2. （江苏盐城射阳中学2025 届高三三模）某同学在实验室取两个完全相同的木盒，来测
量木盒与木板之间的动摩擦因数。由于实验室中的天平损坏，无法称量质量，他采用“对
调法”完成测量，如图甲所示，一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1 放置
在长木板上，左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线跨过定滑轮与木盒2 相接。
（1）实验前，______（填A.“需要”或B.“不需要”）调整定滑轮的角度使细线与木板平
行，______（填A.“需要”或B.“不需要”）将长木板左侧垫高来平衡摩擦力，如甲图所
示，加速运动过程中，绳子中拉力______（填A.“大于”、B.“等于”或C.“小于”）木盒
2（含细沙）的总重力。
（2）实验时，木盒1 不放细沙，质量设为
，在木盒2 中装入适量的细沙，木盒2 含沙
总质量设为
，接通电源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带，加速度记为
，随后
将木盒1 与木盒2（含细沙）位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，加速度
记为
，两纸带编号为第一组，改变木盒2 中细沙的多少，重复上述过程，得到多组纸带。
如图乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条，其中相邻两计数点间还有4 个计时点未标
出，已知交流电源的频率为50Hz，则该纸带运动的加速度
______m/s2（保留3 位有效
数字）。
（3）通过理论分析，分别推导
和
的表达式后，找到
和
的关系：
______（结
果用
、
和
表示）。
（4）将实验测得的加速度绘制在丙图中，得到
关系图像，已知当地重力加速度为
9.80m/s²，由图像可得木盒与木板间的动摩擦因数为______（保留2 位有效数字）。
（5）由于纸带的影响，实验测得的动摩擦因数将______（填A.“保持不变”、B.“偏大”
或C.“偏小”）。
3. ( 2025 年5 月山西青桐鸣大联考)某实验小组成员用如图甲所示装置测量滑块与长木板间
的动摩擦因数。长木板固定在水平桌面上。测得滑块和遮光片的总质量为M。测得两光电
门间的距离为L。已知重力加速度为g。
（1）小组成员小王同学做该实验前，先用游标卡尺测遮光片的宽度，测得的示数如图乙所
示，则遮光片的宽度为
_____
；
（2）小王同学在砂桶内装适量的砂，测出砂和砂桶的质量m，由静止释放滑块，测得滑块
通过光电门1、2 时遮光片的挡光时间分别为
，则根据测得的物理量求得滑块与长木
板间的动摩擦因数
_____（用所测和已知的物理量字母表示）；
（3）小李同学用该装置测动摩擦因数时，并没有测遮光片的宽度，只是在砂桶里装适量的
砂，轻推滑块，观察滑块通过光电门1、2 时遮光片的挡光时间分别为
，如果
，
则通过_____（填“增大”或“减小”）砂桶中砂的质量，直至轻推滑块后，滑块通过两光
电门时，遮光片的挡光时间相等，测出这时砂和砂桶的总质量
，则滑块与长木板间的
动摩擦因数为
_____；将砂和砂桶的总质量从
增大为
，由静止释放滑块，滑块通
过光电门1，2 时遮光片挡光时间分别为
，则小李同学认为：如果已知遮光片的宽度
为d，在误差允许的范围内，表达式
一定成立，你
认为小李同学的观点是_____（填“正确”或“错误”）的。
4. （湖南怀化名校联考联合体2025 届高考考前仿真联考三）在一次课外活动中，某同学
用如图甲所示的装置测量放在水平光滑桌面上的金属板B 与铁块A 之间的动摩擦因数，并
验证牛顿第二定律。实验步骤如下：
（a）用天平测出铁块A 的质量mA、金属板B 的质量mB
（b）将该装置按如图所示的方式连接
（c）在动滑轮下挂上砝码，稳定运行后，弹簧秤的示数为F1，力传感器的示数为F2，打点
计时器后方打出的一段纸带如图乙所示，已知重力加速度为g，纸带上相邻计数点间的时
间间隔为T，则：
（1）金属板B 与铁块A 之间的动摩擦因数为_______。
（2）要验证牛顿第二定律，需要保证______。
A. 定滑轮和金属板间的细绳必须水平
B. 所有滑轮必须光滑
C. 钩码的质量必须远小于金属板的质量
（3）要验证牛顿第二定律，需要验证的关系为
__________（用“
、
、
、
、
”表示）。
5.（深圳宝安区2024-2025 学年第一学期调研测试卷）(6 分)某实验小组测量物块与水平实
验桌之间的摩擦因数。实验装置如图甲所示，通过钩码拉动物块加速运动，用力传感器测
量细绳的拉力F，通过打点计时器(图中未画出)记录物块运动信息，从而计算物块的加速度
a。改变钩码质量，重复实验。
(1)绘制出F-a 图像，如图乙所示。计算F-a 图像的斜率为k，F 轴上的截距为b，经查阅当
地重力加速度为g，可测算滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=__________(用k、b、g 表
示)。
(2)为了减小细绳与滑轮间的摩擦力对实验结果产生的影响，下列建议可行的是_______。
A.倾斜桌面平衡摩擦力 B.选用质量更大的钩码 C.选用质量更大的物块
(3)小梁同学提出：手持弹簧测力计直接在水平桌面上拉动物块就可以测量出滑动摩擦力，
进而测量出摩擦因数。请你从实验测量的精确度角度评价小梁同学的实验方案，并简述评
价的依据：_____________________。
6.（2025 届广州质检）某实验小组利用实验系统测量某动力学轨道的动摩擦因数。
某实验小组利用实验系统测量某动力学轨道的动摩擦因数。实验步骤如下：
（1）将动力学轨道倾斜放置在水平桌面上，如图（a）所示，运动传感器和小车分别放在
动力学轨道的高端和低端，将小车配有的弹力器压缩至最大，顶住末端的缓冲器。
（2）点击系统软件“启动”按钮采集数据，按下弹力器开关释放小车，小车瞬间弹开，让
小车上下往复运动几次即可停止。根据软件中处理得到的位置—时间图象建立小车重力势
能随时间变化的曲线，如图（b）所示；并根据速度—时间图象建立小车动能随时间变化的
曲线，如图（c）所示。则小车第一次离开缓冲器时的动能Ek=___________J。（结果保
留两位小数）
（3）由以上两图，计算出小车第一次沿斜面向上运动的过程中，小车的机械能减少量
_________J。（结果保留两位小数）
（4）记录动力学轨道与水平面的夹角θ，若小车沿斜面向上运动的过程，机械能的减少
量与重力势能的增加量之比为k，推导动摩擦因数μ 与θ、k 的关系式，可得
μ=_________（用θ 和k 表示）
（5）若θ=37°，利用小车第一次沿斜面向上运动过程的数据，得μ=_________。（结果
保留两位小数）
7.（6 分）（2024 广东名校5 月高考适应性练习）为了测量“小物块与水平桌面之间的动摩
擦因数”，某同学设计了如图甲所示的实验。与水平桌面平滑连接的四分之一圆弧紧靠挡
板P，挡板底端通过强力吸盘可以吸附在桌面的任意位置。将小物块从圆弧上的A 点由静
止释放，小物块运动至桌面边缘后水平飞出。用刻度尺测出圆弧最低点到桌面边缘的距离
L 和小物块落地点到桌面边缘的水平距离x。改变挡板在水平桌面上的吸附位置，重复上述
过程。根据测量数据绘制的
图像如图乙所示，已知桌面到水平地面的高度
，
重力加速度
。
（1）小物块从A 点由静止释放后，滑至圆弧最低点时的速度大小为________
。
（2）小物块与水平桌面之间的动摩擦因数为________。
（3）若将小物块的释放点沿圆弧往上移，根据多次实验测量的数据绘制出的
图像
如图中虚线所示，则正确的图像是________。
A.
B.
C.
D.
8. （2024 湖南岳阳5 月三模）某款多功能转动平台能显示转速，兴趣小组的同学利用该平
台测量一螺母与转盘间的动摩擦因数
。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度
g 取
）
（1）用螺旋测微器测量螺母宽度如图所示，则螺母宽度
______mm。
（2）将螺母置于转盘上，测量出螺母做圆周运动半径为R。
（3）缓慢调节转动平台转速至螺母恰好滑动，读出此时平台转速n。则
______。（用
题中所给字母表达）改变螺母位置多次测量求出
的平均值。
（4）有同学认为很难准确判断螺母恰好运动时的状态，于是他们提出了另一个探究方案。
在螺母上固定一个无线力传感器（螺母和传感器总质量
）并用轻绳连接传感器
与转轴。调节平台转速，测出五组数据如下表所示：他们在坐标纸中已经描出四个实验点
请将剩余一个点在坐标纸中描出，并画出
图像。______。
组数
物理量
1
2
3
4
5
绳子拉力
0.40
0 45
1.00
1.71
2.58
转速
60
90
120
150
180
转速平方
1.0
2.3
4.0
6.3
9.0
根据绘制
图像可测定螺母与转盘间的动摩擦因数
______。（保留两位有效数
字）
9. （2024 四川成都一诊） 某同学用图（a）所示的装置测量木块与长木板间的动摩擦因数。
长木板水平固定，木块通过水平轻绳绕过轻质光滑定滑轮连接重物。
（1）实验时________（选填“①”或“②”），得到加速阶段的部分纸带如图（b）所示，
A、B、C、D、E 为打下的相邻的计数点，相邻计数点之间还有4 个计时点未画出。
①先接通打点计时器电源，再由静止释放重物
②先由静止释放重物，再接通打点计时器电源
（2）测量得
，
，木块质量为M=0.5kg，重物质量为m=0.2kg。
已知打点计时器的频率为50Hz，重力加速度
，忽略纸带与打点计时器限位
孔之间的阻力。则打下B 点时木块的速度
________m/s，木块与长木板间的动摩擦因数
约为μ=________。（所有计算结果均保留2 位有效数字）
10. （2024 河南漯河高中期末质检） 某兴趣小为了用弹簧测力计测定两物块A 和B 间的
动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验方案。用水平力
向右拉物块B，使其向右运
动。已知物块A 质量
，物块B 质量
，水平力
，重力加速
度
。
（1）弹簧测力计示数稳定后的放大情况如图所示，弹簧测力计的示数为_______
；
（2）该同学拉动物块B 时_______ ；
A．只能匀速拉动 B．只能加速拉动 C．匀速拉动或加速拉动都可以
（3）AB 间的动摩擦因数
_______ 。（保留两位有效数字）
