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）。

Answer 1

（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

试题分析: （1）（I）从A到B，由动能定理得：mgR=E_KB-0，则物块到达B时的动能E_KB=mgR；
（II）离开C后，物块做平抛运动，
水平方向：s=v_Ct，竖直方向：h=，物块在C点的动能E_KC=，解得：E_KC=
（III）由B到C过程中，由动能定理得：-W_f=-，克服摩擦力做的功W_f= mgR－，
（IV）B到C过程中，克服摩擦力做的功：W_f=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