Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案——“用一把刻度尺測(cè)量質(zhì)量為m的小物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)”，實(shí)驗(yàn)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(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用刻度尺測(cè)量BC長(zhǎng)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(diǎn)由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落點(diǎn)D；

③重復(fù)步驟②，共做10次；

④用半徑盡量小的圓將10個(gè)落點(diǎn)圍住，用刻度尺測(cè)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(biāo)記其落地點(diǎn)D′；

⑥重復(fù)步驟⑤，共做10次；

⑦用半徑盡量小的圓將10個(gè)落點(diǎn)圍住，用刻度尺測(cè)量圓心到C′的距離x2。

(1)實(shí)驗(yàn)步驟③④的目的是_________________________________________。

(2)用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量表示物塊Q滑到B點(diǎn)時(shí)的速度vB=_________________。

(3)物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝_____。

(4)回答下列問(wèn)題：

(i)實(shí)驗(yàn)步驟⑤⑥的目的是_____．

(ii)已知實(shí)驗(yàn)測(cè)得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測(cè)量量的誤差之外，其它的可能是_____（寫(xiě)出一個(gè)可能的原因即可）

Answer 1

【答案】多次測(cè)量求平均值，減小偶然誤差 重復(fù)操作多次，減小實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟③④的目的是多次測(cè)量求平均值，減小偶然誤差；

(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：，解得，所以物塊Q滑到B點(diǎn)時(shí)的速度；

(3)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知，在C點(diǎn)的速度；由動(dòng)能定理可知：，聯(lián)立解得：；

(4)(i )實(shí)驗(yàn)步驟④⑤的目的是重復(fù)操作多次，減小實(shí)驗(yàn)偶然誤差；

(ii)測(cè)得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測(cè)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；