Question

3．某同學(xué)為了測(cè)量木材與木材間的動(dòng)摩擦因數(shù)，他找來(lái)一小木塊和一較長(zhǎng)木板，把木板鋸成 兩部分，一部分平放在水平桌面上，另一部分搭成一個(gè)斜面．如圖所示，在桌子邊緣處掛上重錘線，他手中只有一把尺子，請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩種實(shí)驗(yàn)方案完成該實(shí)驗(yàn)，不計(jì)在兩木板接觸處滑塊損失的能量．
方案：
其主要步驟是：讓木塊從斜面上滑下，滑動(dòng)水平木板上，然后離開桌面做平拋運(yùn)動(dòng)．
需要測(cè)量的物理量是：測(cè)出木塊到桌面的高度h，斜面的長(zhǎng)度L，水平木板的長(zhǎng)度s，桌面到水平地面的高度H，木塊的水平位移x，動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式是：μ=$\frac{4Hh-{x}^{2}}{4H\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}$．

Answer 1

分析 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律推導(dǎo)出小木塊飛離桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，進(jìn)而確定需要測(cè)量的物理量以及器材．

解答 解：實(shí)驗(yàn)步驟：讓木塊從斜面上滑下，滑動(dòng)水平木板上，然后離開桌面做平拋運(yùn)動(dòng)；
需要測(cè)量的量：測(cè)出木塊到桌面的高度h，斜面的長(zhǎng)度L，水平木板的長(zhǎng)度s，桌面到水平地面的高度H，木塊的水平位移x；
動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式：木塊離開桌面做平拋運(yùn)動(dòng)，H=$\frac{1}{2}$gt²，x=vt，
木塊沿斜面下滑過程，由動(dòng)能定理得：mgh-μmgL$\frac{\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}{L}$-μmgs=$\frac{1}{2}$mv²，
解得：μ=$\frac{4Hh-{x}^{2}}{4H\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}$；
故答案為：讓木塊從斜面上滑下，滑動(dòng)水平木板上，然后離開桌面做平拋運(yùn)動(dòng)；
測(cè)出木塊到桌面的高度h，斜面的長(zhǎng)度L，水平木板的長(zhǎng)度s，桌面到水平地面的高度H，木塊的水平位移x；
μ=$\frac{4Hh-{x}^{2}}{4H\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，知道實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可正確解題；對(duì)同學(xué)的知識(shí)的綜合應(yīng)用要求比較高．