Question

测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．

AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的   垂直投影为C′．重力加速度为g．实验步骤如下：

①用天平称出物块Q的质量m；

②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的高度h；

③将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；

④重复步骤③，共做10次；

⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s。

（1）用实验中的测量量表示：

（ⅰ）物块Q到达B点时的动能E_kB=_________；

（ⅱ）物块Q到达C点时的动能E_kC=          ；

（ⅲ）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功W_f=  ；

（ⅳ）物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=          。

（2）回答下列问题：

（ⅰ）实验步骤④⑤的目的是         。

（ii）已知实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其它的可能是    （写出一个可能的原因即可）。

Answer

（1）

（2）是通过多次实验减小实验结果的误差；圆弧轨道存在摩擦，接缝B处不平滑等。

【解析】

试题分析：（1）从A到B，由动能定理得：，则物块到达B时的动能；离开C后，物块做平抛运动，水平方向：，竖直方向：，物块在C点的动能；由B到C过程中，由动能定理得：，克服摩擦力做的功为；由，则。

（2）实验步骤④⑤的目的，是通过多次实验减小实验结果的误差；实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量误差之外，其他的可能是圆弧轨道存在摩擦，接缝B处不平滑等．

考点：动能定理、平抛运动。

【名师点睛】本题属于多过程问题，要找出个过程之间相联系的物理量，前一过程的末态是下一过程的初态，从A到B，物块沿曲面下滑，遵从机械能守恒（或动能定理），由B到C过程，利用动能定理，从C点抛出到落地，用平抛运动规律求解。