Question

【題目】為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面．將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)．分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s.改變h，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪．請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚�(gè)解決方法．

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(2)請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下圖中作出s－h關(guān)系的圖象．

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為m＝0.40 kg、M＝0.50 kg.根據(jù)s－h圖象可計(jì)算出A木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)．

(4)實(shí)驗(yàn)中，滑輪軸的摩擦?xí)��?dǎo)致μ的測(cè)量結(jié)果________(選填“偏大”或“偏小”)．

Answer 1

【答案】(1) 為使A不撞到滑輪，應(yīng)設(shè)法減小B落地瞬間A的速度，因而可以減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長(zhǎng)度或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度．

(2) (3)0.4 (4)偏大

【解析】

（1）B減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能和A、B的動(dòng)能，A釋放后會(huì)撞到滑輪，說(shuō)明B減少的勢(shì)能太多，轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能太少，從而找作答依據(jù)．

（2）根據(jù)所給數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)、連線作圖；

（3）對(duì)在B下落至臨落地時(shí)和在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到Q，兩個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，求得μ的表達(dá)式，再結(jié)合從s﹣h圖象，即可求解μ；

（4）由于滑輪軸的摩擦?xí)��?dǎo)致s變小，根據(jù)μ的表達(dá)式可知誤差結(jié)果．

（1）B減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能和AB的動(dòng)能，A釋放后會(huì)撞到滑輪，說(shuō)明B減少的勢(shì)能太多，轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能太少，可以通過(guò)減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長(zhǎng)度（或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度）解決．故解決方法有：可以通過(guò)減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長(zhǎng)度（或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度）．

（2）描點(diǎn)，連線，如圖所示：

（3）B下落至臨落地時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有：，在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到Q，有，解得：，又A、B的質(zhì)量分別為m=0.40kg、M=0.50kg，在s﹣h圖象上任取一組數(shù)據(jù)代入可以求得：μ=0.4．

（4）由于滑輪軸的摩擦，會(huì)導(dǎo)致繩子的拉力相對(duì)偏小，A運(yùn)動(dòng)的加速度也就偏小，s也就偏小，根據(jù)，，所以μ偏大．