Question

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重復步驟③，共做10次；
⑤將10個落地點用一個盡量小的圓圍住，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E_kB＝__________；
（ⅱ）物塊Q到達C點時的動能E_kC＝__________；
（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W_f＝__________；
（ⅳ）物塊Q與平板P之間的動摩擦因數μ＝__________。
（2）回答下列問題：
（�。�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）。

Answer 1

（1）（�。﹎gR   （ⅱ） （ⅲ）mgR -  （ⅳ）
（2）減小實驗結果的誤差     圓弧軌道存在摩擦（或接縫B處不平滑等）

解析試題分析：（1）由機械能守恒定律，物塊Q到達B點時的動能E_kB=mgR；由平拋運動規(guī)律，可得s=vt，h=gt²，解得物塊從C點拋出時的速度v=s。物塊Q到達C點時的動能E_kC＝mv²=。由動能定理，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W_f＝mgR -；由W_f=μmgL解得物塊Q與平板P之間的動摩擦因數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。
考點：考查動摩擦因數的測量、動能定理及其相關知識。