Question

8．皮質(zhì)材料的應(yīng)用和發(fā)展提高了我們的生活質(zhì)量，某興趣小組對一種皮質(zhì)材料的摩擦因數(shù)產(chǎn)生了興趣，他們找來了三角斜面體，刻度尺，小物塊，天平及某種皮質(zhì)材料等器材，設(shè)計了如圖所示的測量裝置．讓皮質(zhì)材料一面朝下貼在斜面和水平桌面上，并且在斜面體底面端點(diǎn)C處做了圓弧處理（忽略木塊經(jīng)過C處動能損失）．實(shí)驗(yàn)過程：讓小物塊從斜面體頂點(diǎn)A處自由釋放，滑至水平面上靜止于D處．本次實(shí)驗(yàn)用題目中提供器材可直接測量的物理量有AB的高度和BD之間的距離s，多余的實(shí)驗(yàn)器材是天平，利用所測物理量的符號表達(dá)出摩擦因數(shù)μ=$\frac{h}{s}$．

Answer 1

分析 物塊在下滑到停止的過程中，重力做功和摩擦力做功，根據(jù)動能定理求出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式，從而確定實(shí)驗(yàn)的步驟與要測量的物理量．

解答 解：設(shè)斜面的傾角為θ，斜面的高度為h，斜面長度s₁，CD之間的長度是s₂，釋放點(diǎn)與停止位置間的水平距離為s，對全過程運(yùn)用動能定理得，mgh-μmgcosθ•s₁-μmgs₂=0，因?yàn)閟₁cosθ+s₂=s，
整體得，mgh-μmgs=0所以：μ=$\frac{h}{s}$，
所以，本次實(shí)驗(yàn)用題目中提供器材可直接測量的物理量有AB的高度和BD之間的距離s；由于不需要測量物體的質(zhì)量，所以多余的實(shí)驗(yàn)器材是天平；利用所測物理量的符號表達(dá)出摩擦因數(shù)μ=$\frac{h}{s}$．
故答案為：AB的高度，天平；$\frac{h}{s}$．

點(diǎn)評 本題通過動能定理得出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式，從而確定要測量的物理量．也可以通過動力學(xué)知識進(jìn)行求解．