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BCB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:

用刻度尺测量BC长度为LCC′高度为h

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QA点由静止释放,在物块Q落地处标记其落点D

重复步骤,共做10次;

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

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′

重复步骤,共做10次;

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;

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