Question

【題目】測量小物塊與平板之間動摩擦因數的實驗裝置如圖所示， 是半徑足夠大的、摩擦力不計的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的板的上表面在點相切， 點的水平地面的垂直投影為，重力加速度大小為，實驗步驟如下：

①用天平稱出物塊的質量；

②測量出軌道的半徑、的長度和的長度；

③將物塊在點從靜止釋放，在物塊落地處標記其落地點；

④重復步驟③，共做次；

⑤將個落地點用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到的距離．

（1）用實驗中的測量量表示：

（i）物塊到達點時的動能__________；

（ii）物塊到達點時的動能__________；

（iii）在物塊從運動到的過程中，物塊克服摩擦力做的功__________；

（iv）物塊與平板之間的動摩擦因數______________________________．

（2）已知實驗測得的值比實際值偏大，其原因除了實驗中測量量的偶然誤差之外，其他的可能原因是____________________．（寫出一個可能的原因即可）

Answer 1

【答案】 （1）（i）． （ii）． （iii）． （iv）． （2）造成誤差的原因可能是：圓弧軌道存在摩擦．

【解析】（1）（i）從到，由動能定理得： ，則物塊到達時的動能．

（ii）離開后，物塊做平拋運動，

水平方向： ，

豎直方向： ，

物塊在點的動能，

計算得出： ．

（iii）由到過程中，由動能定理得：

，

故克服摩擦力做功為，

（iv）有，

計算得出．

（2）造成誤差的原因可能是：圓弧軌道存在摩擦．