測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數的實驗裝置如圖所示．AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定...

問題詳情：

測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數的實驗裝置如圖所示．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用天平稱出物塊Q的質量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點由靜止釋放，在物塊Q落地處標記其落地點D；

④重複步驟③，共做10次；

⑤將10個落地點用一個儘量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C′的距離s．

（1）用實驗中的測量量表示：

（ⅰ）物塊Q到達B點時的動能EkB=　mgR　；

（ⅱ）物塊Q到達C點時的動能EkC=　　；

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

（ⅳ）物塊Q與平板P之間的動摩擦因數μ=　﹣　．

（2）回答下列問題：

（ⅰ）實驗步驟④⑤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）

【回答】

考點：

探究影響摩擦力的大小的因素．.

專題：

實驗題．

分析：

（1）物塊由A到B點過程，由動能定理可以求出物塊到達B時的動能；

物塊離開C點後做平拋運動，由平拋運動的知識可以求出物塊在C點的速度，然後求出在C點的動能；

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．

（2）多次實驗的目的是減小實驗誤差，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B時的動能：EKB=mgR；

②離開C後，物塊做平拋運動，

水平方向：s=vCt，

豎直方向：h=gt2，

物塊在C點的動能：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）實驗步驟④⑤的目的，是通過多次實驗減小實驗結果的誤差；

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，其他的可能是圓弧軌道存在摩擦，接縫B處不平滑等．

故*為：（1）mgR；；mgR﹣；﹣．（2）是通過多次實驗減小實驗結果的誤差；圓弧軌道存在摩擦，接縫B處不平滑等．

點評：

熟練應用動能定理、平拋運動規律、功的計算公式即可正確解題，學會根據實驗數據來實驗結果分析，注意實驗誤差不會沒有，只能降低．

知識點：專題十三 中學物理實驗

題型：實驗,探究題