题目内容
测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示.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的长度L和CC′的高度h;
③将物块Q在A点由静止释放,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:
(ⅰ)物块Q到达B点时的动能EkB= mgR ;
(ⅱ)物块Q到达C点时的动能EkC=
;
(ⅲ)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= mgR﹣
;
(ⅳ)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=
﹣
.
(2)回答下列问题:
(ⅰ)实验步骤④⑤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)
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| 探究影响摩擦力的大小的因素.. | |
| 专题: | 实验题. |
| 分析: | (1)物块由A到B点过程,由动能定理可以求出物块到达B时的动能; 物块离开C点后做平抛运动,由平抛运动的知识可以求出物块在C点的速度,然后求出在C点的动能; 由B到C,由动能定理可以求出克服摩擦力所做的功; 由功的计算公式可以求出动摩擦因数. (2)多次实验的目的是减小实验误差,误差偏大的原因是存在摩擦阻力. |
| 解答: | 解:(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= 物块在C点的动能:EKC= 解得:EKC= ③由B到C过程中,由动能定理得: ﹣Wf= 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﹣ (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. 故答案为:(1)mgR; |
| 点评: | 熟练应用动能定理、平抛运动规律、功的计算公式即可正确解题,学会根据实验数据来实验结果分析,注意实验误差不会没有,只能降低. |
如图所示,分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体,由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度,从斜面底端拉到斜面的顶端,物体到达斜面顶端时,力F1、F2、F3的平均功率关系为( )
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| A. | P1=P2=P3 | B. | P1>P2=P3 | C. | P3>P2>P1 | D. | P1>P2>P3 |