Question

學(xué)校的物理課外活動小組欲測滑塊在斜面上下滑的加速度以及滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，一位同學(xué)想出了一個巧妙的方案．如圖所示，將一小鋼球和滑塊用細(xì)線連接，跨在木板上端的小定滑輪上，開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)線小球自由落下，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音．他反復(fù)調(diào)整擋板的位置，重復(fù)上述操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，然后用刻度尺測量出H=1.25m，x=0.50m，h=0.30m．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得滑塊在斜面上下滑的加速度a=    m/s²，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=    ．（g取10m/s²）

Answer 1

【答案】分析：由題分析知道：剪斷細(xì)線小球自由落下與滑塊沿斜面運(yùn)動的時間相等，由H求出小球下落的時間t．由x和t，由運(yùn)動學(xué)求解滑塊在斜面上下滑的加速度a．再由牛頓第二定律求解滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ．
解答：解：對于小球做自由落體運(yùn)動，則有H=²，得到t=
對于滑塊，沿斜面向下做勻加速運(yùn)動，運(yùn)動時間與小球自由下落時間相等，則有
   x=²，
聯(lián)立以上兩式，得：a==m/s²=4m/s²．
設(shè)木板的傾角為α，根據(jù)牛頓第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma
由圖看出，sinα=
聯(lián)立解得：μ=0.25
故答案為：4，0.25
點(diǎn)評：本題解題關(guān)鍵是抓住兩個運(yùn)動的同時性，分別運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式和牛頓第二定律進(jìn)行研究．