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C’。

◎ 题目

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EKB=           
(II)物块Q到达C点时的动能Ekc=            
(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Wf=          
(IV)物块Q与平板P之间的动摩擦因数u=           
(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u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)。

◎ 答案

(1).(I)mgR ;(II);(III)mgR-;(IV) ;(2)(I)测平均值,减少偶然误差 ;(II)圆滑轨道不光滑或接缝处不光滑等等

◎ 解析


试题分析: (1)(I)从A到B,由动能定理得:mgR=EKB-0,则物块到达B时的动能EKB=mgR;
(II)离开C后,物块做平抛运动,
水平方向:s=vCt,竖直方向:h=,物块在C点的动能EKC=,解得:EKC=
(III)由B到C过程中,由动能定理得:-Wf=-,克服摩擦力做的功Wf= mgR-
(IV)B到C过程中,克服摩擦力做的功:Wf=μmg,得μ=
(2)(I)实验步骤④⑤的目的是测平均值,减少偶然误差;
(II)实验测得的u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

◎ 知识点

    专家分析,试题“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C’。…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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