Question

如圖所示，一個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小鐵塊離底端的高度h和距離l，由此可以算出動摩擦因數μ=________．如果進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摩擦因數μ，最少需要增加的器材是________；需要測定的物理量有________，列出實驗中測得動摩擦因數μ的表達式________．

Answer 1

    秒表    下滑時間t，下滑距離l，始末位置高度差h    μ=
分析：物體沿斜面勻速下滑時，重力沿斜面的分力和摩擦力等大反向；加速下滑時，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，由此根據運動學公式和牛頓第二定律可正確解答．
解答：當鐵塊勻速下滑時有：mginθ=μmgcosθ，
所以有：
當鐵塊由靜止加速下滑時有：
①
mgsinθ-μmgcosθ=ma ②
由此可知，要測得μ值，應該測得a、sinθ、cosθ的值，即需要增加器材秒表，需要測量下滑時間t，下滑距離l，始末位置高度差h；
聯立①②解得：μ=．
故答案為：，秒表，下滑時間t，下滑距離l，始末位置高度差h，．
點評：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、加速度等物理量的變化分析透徹．