Question

為了測(cè)定小木塊和長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)用墊塊將長(zhǎng)木板一端墊高使其形成斜面，讓小木塊從其頂端由靜止滑下，再配合其他一些器材，測(cè)出了小木塊和長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．
（1）為完成本實(shí)驗(yàn)，在下列可供選擇的器材中，該同學(xué)選用的器材有______．
（A） 秒表（B） 天平   （C） 刻度尺   （D） 溫度計(jì)
（2）所需測(cè)量的物理量有______；動(dòng)摩擦因數(shù)的計(jì)算公式為_(kāi)_____．
（3）如果利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置在此傾斜的長(zhǎng)木板上完成本實(shí)驗(yàn)，寫(xiě)出需要的傳感器名稱和需測(cè)量的物理量：______．

Answer 1

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，需要用刻度尺來(lái)測(cè)出斜面的長(zhǎng)度、下滑的高度與底部寬度，同時(shí)利用秒表來(lái)測(cè)量出頂端到底端下滑的時(shí)間；
故選：AC
（2）根據(jù)牛頓第二定律，則有：mgsinθ-μmgcosθ=ma，則需要測(cè)量斜面的長(zhǎng)度L與高度h及底部的寬度d，并測(cè)出從頂端到底端的下滑的時(shí)間，
通過(guò)L=

1

2

at2，可知a=

2L

t2

，而sinθ=

h

L

，cosθ=

d

L

，因此解得：μ=

h

d

-

2L2

gt2d

；
（3）若換成DIS實(shí)驗(yàn)裝置，則可測(cè)出滑塊下滑到底端的瞬時(shí)速度，因此斜面的長(zhǎng)度不必要測(cè)量，通過(guò)光電門(mén)傳感器來(lái)根據(jù)v=

s

t

，算出瞬時(shí)速度，（s是光電門(mén)的寬度，t是通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間），根據(jù)牛頓第二定律，則有：mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得：μ=

h

d

-

vt2

2gd

，因此需要的傳感器名稱和需測(cè)量的物理量是光電門(mén)傳感器，測(cè)出物體到達(dá)底端時(shí)的速度v_t．
故答案為：（1）AC（2）斜面長(zhǎng)L、底部寬d、高h(yuǎn)、物體從頂端滑到底端時(shí)間t；μ=

h

d

-

2L2

gt2d

．
（3）光電門(mén)傳感器，測(cè)出物體到達(dá)底端時(shí)的速度v_t