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Cʹ。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CCʹ的长度h；

③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落点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Cʹ的距离s。

（1）请用实验中的测量量表示物块Q到达C点时的动能E_kc=_________以及物块Q与平板P之间的动摩擦因数µ=_________。

（2）实验步骤④⑤的目的是__________________。如果实验测得的µ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是________。（写出一个可能的原因即可）。

Answer

减小实验的偶然误差 圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力

【解析】

考查实验“测物体间的动摩擦因数”。

[1]．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：

解得：

；

[2]．从A到B，由动能定理得：

则物块到达B时的动能：

由B到C过程中，由动能定理得：

克服摩擦力做的功：

B到C过程中，克服摩擦力做的功：

得：

；

[3]．实验步骤④⑤的目的是测平均值，减少偶然误差；

[4]．实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，很有可能就是其它地方有摩擦，比如圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力。