Question

測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道，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′的高度h；

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

④重復(fù)步驟③，共做10次；

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

（1）用實(shí)驗(yàn)中的測量量表示：

（ⅰ）物塊Q到達(dá)B點(diǎn)時的動能E_kB=　mgR　；

（ⅱ）物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時的動能E_kC=　　；

（ⅲ）在物塊Q從B運(yùn)動到C的過程中，物塊Q克服摩擦力做的功W_f=　mgR﹣　；

（ⅳ）物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ=　﹣　．

（2）回答下列問題：

（ⅰ）實(shí)驗(yàn)步驟④⑤的目的是　         　．

（ii）已知實(shí)驗(yàn)測得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測量量的誤差之外，其它的可能是　       　（寫出一個可能的原因即可）

Answer 1

考點(diǎn)：

探究影響摩擦力的大小的因素．.
專題：	實(shí)驗(yàn)題．
分析：	（1）物塊由A到B點(diǎn)過程，由動能定理可以求出物塊到達(dá)B時的動能； 物塊離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動，由平拋運(yùn)動的知識可以求出物塊在C點(diǎn)的速度，然后求出在C點(diǎn)的動能； 由B到C，由動能定理可以求出克服摩擦力所做的功； 由功的計算公式可以求出動摩擦因數(shù)． （2）多次實(shí)驗(yàn)的目的是減小實(shí)驗(yàn)誤差，誤差偏大的原因是存在摩擦阻力．
解答：	解：（1）①從A到B，由動能定理得：mgR=EKB﹣0，則物塊到達(dá)B時的動能：EKB=mgR； ②離開C后，物塊做平拋運(yùn)動， 水平方向：s=vCt， 豎直方向：h=gt2， 物塊在C點(diǎn)的動能：EKC=mvC2， 解得：EKC=； ③由B到C過程中，由動能定理得： ﹣Wf=mvC2﹣mvB2， 克服摩擦力做的功：Wf=mgR﹣； ④B到C過程中，克服摩擦力做的功： Wf=μmgL=mgR﹣，則：μ=﹣； （2）實(shí)驗(yàn)步驟④⑤的目的，是通過多次實(shí)驗(yàn)減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差； 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)中測量量的誤差之外，其他的可能是圓弧軌道存在摩擦，接縫B處不平滑等． 故答案為：（1）mgR；；mgR﹣；﹣．（2）是通過多次實(shí)驗(yàn)減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差；圓弧軌道存在摩擦，接縫B處不平滑等．
點(diǎn)評：	熟練應(yīng)用動能定理、平拋運(yùn)動規(guī)律、功的計算公式即可正確解題，學(xué)會根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，注意實(shí)驗(yàn)誤差不會沒有，只能降低．