Question

【题目】某学习小组设计了一个实验方案——“用一把刻度尺测量质量为m的小物块Q与平板P之间的动摩擦因数”，实验装置如图。AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，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用刻度尺测量BC长度为L和CC′高度为h；

②先不放置平板P（如图乙），使圆弧AB的末端B位于C′的正上方，将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落点D；

③重复步骤②，共做10次；

④用半径尽量小的圆将10个落点围住，用刻度尺测量圆心到C′的距离x1；

⑤放置平板P（如图甲），将物块Q由同一位置A由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D′；

⑥重复步骤⑤，共做10次；

⑦用半径尽量小的圆将10个落点围住，用刻度尺测量圆心到C′的距离x2。

(1)实验步骤③④的目的是_________________________________________。

(2)用实验中的测量量表示物块Q滑到B点时的速度vB=_________________。

(3)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ＝_____。

(4)回答下列问题：

(i)实验步骤⑤⑥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）

Answer 1

【答案】多次测量求平均值，减小偶然误差 重复操作多次，减小实验偶然误差 圆弧轨道存在摩擦或接缝B处不平滑

【解析】

解：(1)实验步骤③④的目的是多次测量求平均值，减小偶然误差；

(2)根据平抛运动特点：，解得，所以物块Q滑到B点时的速度；

(3)根据平抛运动特点可知，在C点的速度；由动能定理可知：，联立解得：；

(4)(i )实验步骤④⑤的目的是重复操作多次，减小实验偶然误差；

(ii)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，其它的可能是圆弧轨道存在摩擦或接缝B处不平滑；