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

题型：不详难度：来源：

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E_kB＝__________；
（ⅱ）物块Q到达C点时的动能E_kC＝__________；
（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W_f＝__________；
（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）

答案

（1）（ⅰ）mgR   （ⅱ） （ⅲ）mgR -  （ⅳ）
（2）减小实验结果的误差     圆弧轨道存在摩擦（或接缝B处不平滑等）

解析

（1）由机械能守恒定律，物块Q到达B点时的动能E_kB=mgR；由平抛运动规律，可得s=vt，h=gt²，解得物块从C点抛出时的速度v=s。物块Q到达C点时的动能E_kC＝mv²=。由动能定理，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W_f＝mgR -；由W_f=μmgL解得物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=
（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。
【考点定位】 考查动摩擦因数的测量、动能定理及其相关知识。