Question

（2012?江蘇）為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面．將A拉到P 點(diǎn)，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)．分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s．改變h，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪．請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚�(gè)解決方法．
（2）請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s-h關(guān)系的圖象．

h/cm	20.0	30.0	40.0	50.0	60.0
s/cm	19.5	28.5	39.0	48.0	56.5

（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為m=0.4kg、M=0.50kg．根據(jù)s-h圖象可計(jì)算出A木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

0.4

．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
（4）實(shí)驗(yàn)中，滑輪軸的摩擦?xí)��?dǎo)致μ的測(cè)量結(jié)果

偏大

（選填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析：（1）B減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能和A、B的動(dòng)能，A釋放后會(huì)撞到滑輪，說明B減少的勢(shì)能太多，轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能太少，從而找作答依據(jù)．
（2）根據(jù)所給數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)、連線作圖；
（3）對(duì)在B下落至臨落地時(shí)和在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到Q，兩個(gè)過程運(yùn)用動(dòng)能定理，求得μ的表達(dá)式，再結(jié)合從s-h圖象，即可求解μ；
（4）由于滑輪軸的摩擦?xí)��?dǎo)致s變小，根據(jù)μ的表達(dá)式可知誤差結(jié)果．

解答：解：（1）B減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能和AB的動(dòng)能，A釋放后會(huì)撞到滑輪，說明B減少的勢(shì)能太多，轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能太少，可以通過減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長(zhǎng)度（或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度）解決．故解決方法有：可以通過減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長(zhǎng)度（或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度）．
（2）描點(diǎn)，連線，如圖所示：


（3）B下落至臨落地時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有：Mgh-μmgh=

1

2

（M+m）v²，在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到Q，有

1

2

mv2=mgμs，μ=

Mh

(m+M)s+mh

，又A、B的質(zhì)量分別為m=0.40kg、M=0.50kg，在s-h圖象上任取一組數(shù)據(jù)代入可以求得：μ=0.4．
故答案為：0.4．
（4）由于滑輪軸的摩擦，會(huì)導(dǎo)致繩子的拉力相對(duì)偏小，A運(yùn)動(dòng)的加速度也就偏小，s也就偏小，根據(jù)，μ=

Mh

(m+M)s+mh

，所以μ偏大．
故答案為：偏大．

點(diǎn)評(píng)：在判斷此類問題時(shí)，要深刻理解動(dòng)能定理，能量守恒定律，要會(huì)通過圖象分析相關(guān)問題．