题目内容
【题目】测量小物块Q与平板P之间动摩擦因数的实验装置如下图所示．AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′.重力加速度大小为g.实验步骤如下：
①用天平称出物块Q的质量m；
②测量出轨道AB的半径R、BC的高度L和CC′的高度h；
③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；
④重复步骤③，共做10次；
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s.
(1)用实验中的测量量表示：
①物块Q到达B点时的动能EkB＝________；
②物块Q到达C点时的动能EkC＝________；
③在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf＝_______________；
④物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ＝________.
(2)回答下列问题：
①实验步骤④⑤的目的是___________________________________；
②已知实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其他的可能是____________________ (写出一个可能的原因即可)．
【答案】 （1）（ⅰ）mgR； （ⅱ）
； （ⅲ）mgR-
； （ⅳ）
； （2）（ⅰ）减小实验误差； （ⅱ）圆弧轨道存在摩擦（或接缝B处不平滑等）．
【解析】试题分析：（1）①从A到B，由动能定理得：mgR=EKB-0，则物块到达B时的动能：EKB=mgR；
②离开C后，物块做平抛运动，水平方向：s=vCt，竖直方向：h=
gt2，
物块在C点的动能：EKC=
mvC2，解得：EKC=
；
③由B到C过程中，由动能定理得：-Wf=
mvC2-
mvB2，
克服摩擦力做的功：Wf=mgR-
；
④B到C过程中，克服摩擦力做的功：
Wf=μmgL=mgR-
，则：μ=
；
（2）实验步骤④⑤的目的，是通过多次实验减小实验结果的误差；实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其他的可能是圆弧轨道存在摩擦，接缝B处不平滑等．
