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（2014•吉林二模）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

来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/04/29 03:36:24
（2014•吉林二模）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=______；
（ⅱ）物块Q到达C点时的动能EkC=
mgs
（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=
1
2gt2，
物块在C点的动能：EKC=
1
2mvC2，
解得：EKC=
mgs2
4h；
③由B到C过程中，由动能定理得：
-Wf=
1
2mvC2-
1
2mvB2，
克服摩擦力做的功：Wf=mgR-
mgs2
4h；
④B到C过程中，克服摩擦力做的功：
Wf=μmgL=mgR-
mgs2
4h，则：μ=
R
L-
s2
4hL；
（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；
mgs2
4h；mgR-
mgs2
4h；
R
L-
s2
4hL．（2）是通过多次实验减小实验结果的误差；圆弧轨道存在摩擦，接缝B处不平滑等．
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