問題詳情:
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爲C′.重力加速度爲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重複步驟③,共做10次;
⑤將10個落地點用一個儘量小的圓圍住,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EkB= mgR ;
(ⅱ)物塊Q到達C點時的動能EkC= ;
(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Wf= mgR﹣ ;
(ⅳ)物塊Q與平板P之間的動摩擦因數μ= ﹣ .
(2)回答下列問題:
(ⅰ)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)
【回答】
考點:
探究影響摩擦力的大小的因素..
專題:
實驗題.
分析:
(1)物塊由A到B點過程,由動能定理可以求出物塊到達B時的動能;
物塊離開C點後做平拋運動,由平拋運動的知識可以求出物塊在C點的速度,然後求出在C點的動能;
由B到C,由動能定理可以求出克服摩擦力所做的功;
由功的計算公式可以求出動摩擦因數.
(2)多次實驗的目的是減小實驗誤差,誤差偏大的原因是存在摩擦阻力.
解答:
解:(1)①從A到B,由動能定理得:mgR=EKB﹣0,則物塊到達B時的動能:EKB=mgR;
②離開C後,物塊做平拋運動,
水平方向:s=vCt,
豎直方向:h=gt2,
物塊在C點的動能:EKC=mvC2,
解得:EKC=;
③由B到C過程中,由動能定理得:
﹣Wf=mvC2﹣mvB2,
克服摩擦力做的功:Wf=mgR﹣;
④B到C過程中,克服摩擦力做的功:
Wf=μmgL=mgR﹣,則:μ=﹣;
(2)實驗步驟④⑤的目的,是透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.
故*爲:(1)mgR;;mgR﹣;﹣.(2)是透過多次實驗減小實驗結果的誤差;圓弧軌道存在摩擦,接縫B處不平滑等.
點評:
熟練應用動能定理、平拋運動規律、功的計算公式即可正確解題,學會根據實驗數據來實驗結果分析,注意實驗誤差不會沒有,只能降低.
知識點:專題十三 中學物理實驗
題型:實驗,探究題