Question

為了測(cè)量?jī)蓮埮Ｆぜ堉�間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，如圖所示．在長(zhǎng)木板A的上表面和木塊B的下表面貼上待測(cè)牛皮紙，調(diào)整木板與水平方向的夾角θ，使B在A上做勻速運(yùn)動(dòng)．（重力加速度g為已知）
（1）一次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)使B在A上勻速下滑，測(cè)量出θ=θ₀．則牛皮紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

 

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（2）在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，要保證木塊在斜面上做勻速運(yùn)動(dòng)很困難，請(qǐng)你對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)，克服這一困難．
①簡(jiǎn)述你設(shè)計(jì)的改進(jìn)方案：

 

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②你設(shè)計(jì)的改進(jìn)方案中，要添加的主要器材有：

 

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③根據(jù)你改進(jìn)的方案進(jìn)行測(cè)量，動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=

 

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Answer 1

分析：（1）木塊B勻速下滑，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式即可求解動(dòng)摩擦因素；
（2）使木塊在斜面上向下運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)情況，分析紙帶求出其運(yùn)動(dòng)的加速度，進(jìn)而計(jì)算出動(dòng)摩擦因數(shù)即可，需要的器材為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、導(dǎo)線等．

解答：解：（1）木塊B勻速下滑，受力平衡，
則有：mgsinθ₀=μmgcosθ₀
解得：μ=tanθ₀ 
（2）①使木塊在斜面上向下運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)情況，分析紙帶求出其運(yùn)動(dòng)的加速度，進(jìn)而計(jì)算出動(dòng)摩擦因數(shù)；
  ②用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出木塊B向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的紙帶，根據(jù)紙帶求出加速度，所以需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、導(dǎo)線等 
  ③根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器求出B運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則
mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得：μ=tanθ-

a

gcosθ

故答案為：（1）tanθ₀；
（2）①使木塊在斜面上向下運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)情況，分析紙帶求出其運(yùn)動(dòng)的加速度，進(jìn)而計(jì)算出動(dòng)摩擦因數(shù)；
  ②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、導(dǎo)線等 
  ③tanθ-

a

gcosθ

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了牛頓第二定律及平衡條件的直接應(yīng)用，知道用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量物體加速度的方法，難度適中．