Question

如圖示的器材是：木質軌道（其傾斜部分傾角較 大，水平部分足夠長）、小鐵塊、一根細線、一個量角器．只用上述器材就可以測定小鐵塊和木質軌道間的動摩擦因數，實驗步驟是：
a．將小鐵塊從傾斜軌道上的一固定位置由靜止釋放，讓小鐵塊能下滑到水平軌道上
b．用圖釘把細線釘在小鐵塊運動的起點、終點處并拉直
c．用量角器測量

細線與水平軌道平面的夾角θ

（先用文字說明再用字母表示），則小鐵塊與木質軌道間的動摩擦因數可表示為μ=

tanθ

．

Answer 1

分析：物塊在下滑到停止的過程中，有重力做功和摩擦力做功，根據動能定理求出動摩擦因數的表達式，從而確定要測量的物理量．

解答：解：設斜面的傾角為α，斜面的高度為h，釋放點與停止位置間的距離為s，對全過程運用動能定理得，
mgh-μmgcosαs₁-μmgs₂=0
因為s₁cosα+s₂=s
整體得，mgh-μmgs=0
則μ=

h

s

．可知只要測量出初末位置的連線與水平方向的夾角，即可求出動摩擦因數．
實驗時，將圖釘固定于A、B兩點，測出細線與水平方向的夾角θ，則μ=

h

s

．
故答案為：細線與木質軌道水平部分間的夾角θ，tanθ

點評：本題通過動能定理得出動摩擦因數的表達式，從而確定要測量的物理量．也可以通過動力學知識進行求解．