Question

如圖所示，一個(gè)小鐵塊放在一塊長木板上，將木板的一端逐漸抬高，直至輕推小鐵塊后看上去能沿斜面勻速滑下，用一根刻度尺測出此時(shí)小鐵塊離底端的高度h和距離l，由此可以算出動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

h

l2-h2

．如果進(jìn)一步抬高木板的一端，使小鐵塊沿木板從靜止起加速下滑．要在這種情況下測出動(dòng)摩擦因數(shù)μ，最少需要增加的器材是

秒表

；需要測定的物理量有

下滑時(shí)間t，下滑距離l，始末位置高度差h

，列出實(shí)驗(yàn)中測得動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式

μ=

h

l2-h2

-

2l2

gt2 l2-h2

．

Answer 1

分析：物體沿斜面勻速下滑時(shí)，重力沿斜面的分力和摩擦力等大反向；加速下滑時(shí)，重力沿斜面的分力和摩擦力的合力提供沿斜面下滑的加速度，由此根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律可正確解答．

解答：解：當(dāng)鐵塊勻速下滑時(shí)有：mginθ=μmgcosθ，
所以有：μ=tanθ=

h

l2-h2

當(dāng)鐵塊由靜止加速下滑時(shí)有：
l=

1

2

at2             ①
mgsinθ-μmgcosθ=ma      ②
由此可知，要測得μ值，應(yīng)該測得a、sinθ、cosθ的值，即需要增加器材秒表，需要測量下滑時(shí)間t，下滑距離l，始末位置高度差h；
聯(lián)立①②解得：μ=

h

l2-h2

-

2l2

gt2 l2-h2

．
故答案為：

h

l2-h2

，秒表，下滑時(shí)間t，下滑距離l，始末位置高度差h，

h

l2-h2

-

2l2

gt2 l2-h2

．

點(diǎn)評：物體沿斜面下滑是一個(gè)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、加速度等物理量的變化分析透徹．