题目内容
【题目】某学习小组设计了一个实验方案——“用一把刻度尺测量质量为m的小物块Q与平板P之间的动摩擦因数”,实验装置如图。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′.重力加速度为g.实验步骤如下:
①用刻度尺测量BC长度为L和CC′高度为h;
②先不放置平板P(如图乙),使圆弧AB的末端B位于C′的正上方,将物块Q在A点由静止释放,在物块Q落地处标记其落点D;
③重复步骤②,共做10次;
④用半径尽量小的圆将10个落点围住,用刻度尺测量圆心到C′的距离x1;
⑤放置平板P(如图甲),将物块Q由同一位置A由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D′;
⑥重复步骤⑤,共做10次;
⑦用半径尽量小的圆将10个落点围住,用刻度尺测量圆心到C′的距离x2。
(1)实验步骤③④的目的是_________________________________________。
(2)用实验中的测量量表示物块Q滑到B点时的速度vB=_________________。
(3)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=_____。
(4)回答下列问题:
(i)实验步骤⑤⑥的目的是_____.
(ii)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,其它的可能是_____(写出一个可能的原因即可)
【答案】多次测量求平均值,减小偶然误差 重复操作多次,减小实验偶然误差 圆弧轨道存在摩擦或接缝B处不平滑
【解析】
解:(1)实验步骤③④的目的是多次测量求平均值,减小偶然误差;
(2)根据平抛运动特点:,解得,所以物块Q滑到B点时的速度;
(3)根据平抛运动特点可知,在C点的速度;由动能定理可知:,联立解得:;
(4)(i )实验步骤④⑤的目的是重复操作多次,减小实验偶然误差;
(ii)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,其它的可能是圆弧轨道存在摩擦或接缝B处不平滑;