Question

6．某实验小组利用图示实验装置来测量物块A和长木板之间的动摩擦因数μ．
①把左端带有挡板的足够长的长木板固定在水平桌面上，物块A置于挡板处，不可伸长的轻绳一端水平连接物块A，另一端跨过轻质定滑轮挂上与物块A质量相同的物块B．用手按住物块A，使A、B保持静止．
②测量物块B离水平地面的高度为h．
③释放物块A，待物块A静止时测量其运动的总距离为s（物块B落地后不反弹）．
回答下列问题：
（1）根据上述测量的物理量可知μ=$\frac{h}{2s-h}$．
（2）由于存在空气阻力，该实验所求μ值比真实值偏大．（填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析 首先分析题意，知道两物块的运动情况，找出B物体落地后，A的运动位移，据动能定理求解即可；从能量守恒定律的角度分析误差．

解答 解：（1）据题境可知，AB两物体一起运动，当B物体落地后，A物体在摩擦力的作用下，做匀减速运动．
设B物体落地瞬间时，A 和B的动能都为E_k，据能量守恒可知，mgh-μmgh=2×E_K
当B落地后，A做匀减速运动，A的位移为s-h，据动能定理得：-μmg（s-h）=0-E_k
联立以上两式得：μ=$\frac{h}{3h-2s}$
（2）当空气阻力不可忽略时，有产生的热量，会使B物体落地瞬间时，A 或B的动能减小；使B落地后，A做匀减速运动，A的位移为s变小，所以会使μ偏大．
故答案为：（1）$\frac{h}{3h-2s}$；（2）偏大．

点评 根据题境明确实验原理是解题的关键，找出位移之间的关系是解题的核心，灵活应用能量守恒分析误差，题目有点难度．