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’的長度h；
③將物塊Q在A點從靜止釋放，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u=           。
（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u值比實際值偏大，其原因除了實驗中測量的誤差之外，其它的可能是                                。（寫出一個可能的原因即可）。

Answer 1

（1）．（I）mgR ；（II）；（III）mgR－；（IV） ；（2）（I）測平均值，減少偶然誤差 ；（II）圓滑軌道不光滑或接縫處不光滑等等

試題分析: （1）（I）從A到B，由動能定理得：mgR=E_KB-0，則物塊到達B時的動能E_KB=mgR；
（II）離開C后，物塊做平拋運動，
水平方向：s=v_Ct，豎直方向：h=，物塊在C點的動能E_KC=，解得：E_KC=
（III）由B到C過程中，由動能定理得：-W_f=-，克服摩擦力做的功W_f= mgR－，
（IV）B到C過程中，克服摩擦力做的功：W_f=μmg，得μ=
（2）（I）實驗步驟④⑤的目的是測平均值，減少偶然誤差；
（II）實驗測得的u值比實際值偏大，其原因除了實驗中測量的誤差之外，很有可能就是其它地方有摩擦