Question

【題目】測量小物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。AB是半徑足夠大的光滑四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C。重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；

②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC的長度h；

③將物塊Q在A點(diǎn)從靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落點(diǎn)D；

④重復(fù)步驟③，共做10次；

⑤將10個(gè)落地點(diǎn)用一個(gè)盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C的距離s。

（1）請用實(shí)驗(yàn)中的測量量表示物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ekc=_________以及物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_________。

（2）實(shí)驗(yàn)步驟④⑤的目的是__________________。如果實(shí)驗(yàn)測得的值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測量的誤差之外，其它的可能是________。（寫出一個(gè)可能的原因即可）。

Answer 1

【答案】 減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差 圓弧軌道與滑塊間有摩擦或空氣阻力

【解析】

考查實(shí)驗(yàn)“測物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)”。

[1]．離開C后，物塊做平拋運(yùn)動(dòng)：

水平方向：

豎直方向：

物塊在C點(diǎn)的動(dòng)能：

解得：

；

[2]．從A到B，由動(dòng)能定理得：

則物塊到達(dá)B時(shí)的動(dòng)能：

由B到C過程中，由動(dòng)能定理得：

克服摩擦力做的功：

B到C過程中，克服摩擦力做的功：

得：

；

[3]．實(shí)驗(yàn)步驟④⑤的目的是測平均值，減少偶然誤差；

[4]．實(shí)驗(yàn)測得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測量的誤差之外，很有可能就是其它地方有摩擦，比如圓弧軌道與滑塊間有摩擦或空氣阻力。