Question

8．在利用圖甲裝置測量木塊與木板間動摩擦因數μ的實驗中，將木塊從A點由靜止釋放，利用傳感器和計算機獲得滑塊與傳感器間的距離s隨時間t變化的圖象如圖乙所示，圖中所標物理量為已知量．

由圖乙可知，0～t₀時間內木塊的位移為s₀-s₁，木塊沿斜面下滑的加速度a=$\frac{2{s}_{1}-{s}_{0}-{s}_{2}}{{t}_{0}^{2}}$（用圖中給出而s₀、s₁、s₂、t₀表示）；已知當地重力加速度g，要測得木塊與木板間的動摩擦因數μ，還需要測量的物理量是斜面的傾角θ（或A點的高度等）．

Answer 1

分析 （1）由于滑塊在斜面上做勻加速直線運動，根據乙圖求得0-t0時間內的位移，根據△x=aT²可知下滑的加速度；
（2）為了測定動摩擦力因數μ還需要測量的量是木板的傾角θ．

解答 解：（1）由圖乙可知，0～t₀時間內木塊的位移為s=s₀-s₁
根據△x=aT²可知下滑的加速度
a=$\frac{2{s}_{1}-{s}_{0}-{s}_{2}}{{t}_{0}^{2}}$
（2）選取木塊為研究的對象，木塊沿斜面方向是受力：ma=mgsinθ-μmgcosθ
得：μ=$\frac{gsinθ-a}{gcosθ}$所以要測定摩擦因數，還需要測出斜面的傾角θ（或A點的高度等）；
故答案為：（1）s₀-s₁；$\frac{2{s}_{1}-{s}_{0}-{s}_{2}}{{t}_{0}^{2}}$
（2）斜面的傾角θ（或A點的高度等）；

點評 解決本題的關鍵知道勻變速直線運動的推論，根據△x=aT²可知下滑的加速度，以及會通過實驗的原理得出動摩擦因數的表達式，從而確定所需測量的物理量．