Question

（2006?鎮江模擬）如圖所示的器材是：木質軌道（其傾斜部分傾角較大，水平部分足夠長）、小鐵塊、兩枚圖釘、一根細線、一個量角器．只用上述器材測定小鐵塊與木質軌道間的動摩擦因數．實驗步驟是：
（1）將小鐵塊

從某點由靜止釋放，最后停在水平面上

；
（2）用圖釘把細線

固定在鐵塊運動的起止點

；
（3）用量角器測量

細線與水平面間的夾角θ

．那么，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θ，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-μmgcosθ?s₁-μmgs₂=0
因為s₁cosθ+s₂=s
整體得，mgh-μmgs=0
則μ=

h

s

=tanθ．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

=tanθ．
故答案為：（1）從某點由靜止釋放，最后停在水平面上；
（2）固定在鐵塊運動的起止點；
（3）細線與水平面間的夾角θ；
（4）μ=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．