(9分)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

◎ 题目

(9分)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′。重力加速度大小为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。
⑴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μ=             
⑵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)。

◎ 答案

(1);(1分);(2分) ;(1分);(1分)
(2)减小实验的偶然误差;(2分)圆弧轨道与滑块间有摩擦 (2分)或答空气阻力也得分

◎ 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.

◎ 知识点

    专家分析,试题“(9分)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…”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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