Question

【題目】某學習小組設計了一個實驗方案——“用一把刻度尺測量質量為m的小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)”，實驗裝置如圖。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點相切，C點在水平地面的垂直投影為C′．重力加速度為g．實驗步驟如下：

①用刻度尺測量BC長度為L和CC′高度為h；

②先不放置平板P（如圖乙），使圓弧AB的末端B位于C′的正上方，將物塊Q在A點由靜止釋放，在物塊Q落地處標記其落點D；

③重復步驟②，共做10次；

④用半徑盡量小的圓將10個落點圍住，用刻度尺測量圓心到C′的距離x1；

⑤放置平板P（如圖甲），將物塊Q由同一位置A由靜止釋放，在物塊Q落地處標記其落地點D′；

⑥重復步驟⑤，共做10次；

⑦用半徑盡量小的圓將10個落點圍住，用刻度尺測量圓心到C′的距離x2。

(1)實驗步驟③④的目的是_________________________________________。

(2)用實驗中的測量量表示物塊Q滑到B點時的速度vB=_________________。

(3)物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ＝_____。

(4)回答下列問題：

(i)實驗步驟⑤⑥的目的是_____．

(ii)已知實驗測得的μ值比實際值偏大，其原因除了實驗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

【答案】多次測量求平均值，減小偶然誤差 重復操作多次，減小實驗偶然誤差 圓弧軌道存在摩擦或接縫B處不平滑

【解析】

解：(1)實驗步驟③④的目的是多次測量求平均值，減小偶然誤差；

(2)根據(jù)平拋運動特點：，解得，所以物塊Q滑到B點時的速度；

(3)根據(jù)平拋運動特點可知，在C點的速度；由動能定理可知：，聯(lián)立解得：；

(4)(i )實驗步驟④⑤的目的是重復操作多次，減小實驗偶然誤差；

(ii)測得的μ值比實際值偏大，其原因除了實驗中測量量的誤差之外，其它的可能是圓弧軌道存在摩擦或接縫B處不平滑；