Question

為測定木塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)，某同學讓木塊從斜面上端自靜止起作勻加速下滑運動，如圖所示．他使用的實驗器材僅限于：傾角固定的斜面（傾角未知）、木塊、秒表、米尺．實驗中必須測量的物理量有（可用圖中字母表示）：

L、h、d、t

，用所測量的物理量的符號計算動摩擦因數(shù)的公式是

h

d

-

2L2

gdt2

．

Answer 1

分析：木塊沿斜面下滑，用刻度尺測出斜面的長度，即木塊的位移，用秒表測出木塊的運動時間，由勻變速運動的位移公式可以求出木塊的加速度；再用刻度尺測出斜面的高度，由數(shù)學知識求出斜面的傾角；最后對木塊進行受力分析，由牛頓第二定律列方程，然后求出動摩擦因數(shù)．

解答：解：實驗中需要測出：斜面的長度L，斜面的高度h，斜面的底面邊長d，木塊下滑的時間t；
木塊做初速度為零的勻加速運動，則L=

1

2

at²，木塊的加速度a=

2L

t2

；
對木塊，由牛頓第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，
設斜面傾角為θ，sinθ=

h

L

，cosθ=

d

L

，
解得：μ=

h

d

-

2L2

gdt2

；
故答案為：L、h、d、t；

h

d

-

2L2

gdt2

．

點評：物體沿斜面下滑是一個重要的物理模型，這類問題變化多樣，包含豐富的物理知識，一定要對該過程中摩擦力、彈力、重力沿斜面的分力、加速度等物理量的變化分析透徹．