Question

為了測量某材質(zhì)木塊與牛皮紙之間的動摩擦因數(shù)，一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在斜面和水平面上貼上待測牛皮紙，保證木塊放在斜面頂端時能加速下滑，斜面與水平面間平滑連接．讓木塊從斜面頂端由靜止開始下滑時，該同學(xué)只用一把刻度尺就完成了測量任務(wù)（重力加速度g為已知）．
（1）該同學(xué)需要測量的物理量是______．（用文字和字母符號來表示）
（2）動摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=______（用所測量物理量的符號表示）．

Answer 1

【答案】分析：用刻度尺測出斜面的高度和木塊靜止點(diǎn)與釋放點(diǎn)間的水平距離s，對木塊進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)動能定理列方程，然后求出動摩擦因數(shù)
解答：解：設(shè)高度AB為h，斜面的長AC為L，BC間的距離x1，斜面傾角為θ，A到C的過程重力與摩擦力做功，重力做功：W_G=mgh，摩擦力做功：W₁=fL=μmgcosθ?L=μmgx₁；
在水平面上時，只有摩擦力做功，W₂=μmgx₂，其中x₁+x₂=s
全過程使用動能定理：W_G-W₁-W₂=0-0
聯(lián)立以上各公式，解得：
從上表達(dá)式可以看出，摩擦因數(shù)僅僅與釋放點(diǎn)與水平面的高度差h，木塊靜止點(diǎn)與釋放點(diǎn)間的水平距離s 有關(guān)，所以只需要測出h和s即可．
故答案為：（1）釋放點(diǎn)與水平面的高度差h，木塊靜止點(diǎn)與釋放點(diǎn)間的水平距離s；（2）
點(diǎn)評：物體沿斜面下滑是一個重要的物理模型，這類問題變化多樣，包含豐富的物理知識，一定要對該過程中摩擦力、彈力、重力沿斜面的分力、機(jī)械能等物理量的變化分析透徹．