Question

9．某實驗小組利用如圖所示實驗裝置測量滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)，同種材料做成的軌道分成傾斜部分AB和水平部分BC，兩部分用一小段光滑的圓弧連接．實驗時將滑塊從AB某處由靜止釋放，滑至BC處速度減為零．
（1）若滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，為了保證實驗成功，軌道AB段傾角θ應滿足tanθ＞μ．（填“＞”、“＜”若“=”）
（2）某次實驗時，測得釋放滑塊處距BC的豎直高度為h，滑塊滑行的水平位移為s，則動摩擦因數(shù)的表達式為μ=$\frac{h}{s}$．
（3）數(shù)據(jù)處理時忽略了滑塊達AB底端時損耗的能量，則利用這種方法測量的動摩擦因數(shù)測量值與真實關系式為μ_測＜μ_真．（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）為了保證實驗成功，則滑塊能夠在斜面上下滑，對滑塊受力分析求解即可；
（2）從A到C的過程中，根據(jù)動能定理求解；
（3）由于滑塊達AB底端時損耗了一部分能量，則實際運動的水平位移小于s，進而分析μ_測和μ_真的關系．

解答 解：（1）為了保證實驗成功，則滑塊能夠在斜面上下滑，則有：
mgsinθ＞μmgcosθ
解得：tanθ＞μ
（2）從A到C的過程中，根據(jù)動能定理得：
0-0=mgh-$μmg\frac{h}{sinθ}$-$μmg（s-\frac{h}{sinθ}）$
解得：μ=$\frac{h}{s}$
（3）由于滑塊達AB底端時損耗了一部分能量，則實際運動的水平位移小于s，所以用這種方法測量的動摩擦因數(shù)測量值與真實關系式為μ_測＜μ_真．
故答案為：（1）＞；（2）$\frac{h}{s}$；（3）＜．

點評 本題主要考查了動能定理的直接應用，要求同學們能正確分析滑塊的受力情況，能正確進行誤差分析，難度適中．