Question

为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验．实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面．将A拉到P 点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s．改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据．
（1）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮．请提出两个解决方法．
（2）请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象．

h/cm	20.0	30.0	40.0	50.0	60.0
s/cm	19.5	28.5	39.0	48.0	56.5

（3）实验测得A、B的质量分别为m=0.4kg、M=0.50kg．根据s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ=______．（结果保留一位有效数字）
（4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果______（选填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

解：（1）B减少的重力势能转化成系统的内能和AB的动能，A释放后会撞到滑轮，说明B减少的势能太多，转化成系统的内能太少，可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）解决．故解决方法有：可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）．
（2）描点，连线，如图所示：


（3）B下落至临落地时根据动能定理有：Mgh-_{μmgh=（M+m）v²，在B落地后，A运动到Q，有，，又A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg，在s-h图象上任取一组数据代入可以求得：μ=0.4．
故答案为：0.4．
（4）由于滑轮轴的摩擦，会导致绳子的拉力相对偏小，A运动的加速度也就偏小，s也就偏小，根据，，所以μ偏大．
故答案为：偏大．
分析：（1）B减少的重力势能转化成系统的内能和A、B的动能，A释放后会撞到滑轮，说明B减少的势能太多，转化成系统的内能太少，从而找作答依据．
（2）根据所给数据进行描点、连线作图；
（3）对在B下落至临落地时和在B落地后，A运动到Q，两个过程运用动能定理，求得μ的表达式，再结合从s-h图象，即可求解μ；
（4）由于滑轮轴的摩擦会导致s变小，根据μ的表达式可知误差结果．
点评：在判断此类问题时，要深刻理解动能定理，能量守恒定律，要会通过图象分析相关问题．}