Question

19．用如圖所示的裝置測(cè)量物塊A與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．將物塊A置于水平桌面上，用輕繩繞過輕質(zhì)定滑輪與物塊B相連，不計(jì)繩子質(zhì)量、不計(jì)繩與滑輪間的摩擦力、不計(jì)空氣阻力．實(shí)驗(yàn)時(shí)將連接A的細(xì)繩調(diào)節(jié)至與桌面平行，按壓住物塊A使B物塊自然懸垂，系統(tǒng)穩(wěn)定后用米尺測(cè)出此時(shí)物塊B距離地面的高度h，然后由靜止釋放A，B物塊拉動(dòng)A運(yùn)動(dòng)，B落地后即可停止，物塊A繼續(xù)在桌面上滑行一段距離后停在桌面上．為測(cè)出物塊A與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，本實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量的物理量是A、B的質(zhì)量，滑塊A運(yùn)動(dòng)的總距離，除米尺外還需要的測(cè)量儀器是天平，所測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為 μ=$\frac{{m}_{B}h}{（{m}_{A}+{m}_{B}）s+{m}_{B}h}$，式中各符號(hào)的意義是m_A、m_B分別為A、B的質(zhì)量，s為滑塊A運(yùn)動(dòng)的總距離．

Answer 1

分析 分析A、B的運(yùn)動(dòng)過程．B向下加速運(yùn)動(dòng)，A先加速后減速；根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)化和守恒列出等式；根據(jù)等式表示出A物體與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

解答 解：設(shè)B距地面的高度h，A在桌面上滑行的總距離s，A、B的質(zhì)量m_A、m_B；
從開始釋放讓它們運(yùn)動(dòng)，到A著地，根據(jù)系統(tǒng)能量守恒得：
m_Bgh=μm_Agh+$\frac{1}{2}$（m_A+m_B）v²  
從B著地到A停在桌面上，根據(jù)能量守恒得：$\frac{1}{2}$m_Av²=μm_Ag（s-h） 
聯(lián)立兩式，解得：
μ=$\frac{{m}_{B}h}{（{m}_{A}+{m}_{B}）s+{m}_{B}h}$
由上式可知，除米尺測(cè)量長度外，還需要的天平測(cè)量A、B的質(zhì)量；
式中的各符號(hào)的意義：m_A、m_B分別為A、B的質(zhì)量，s為滑塊A運(yùn)動(dòng)的總距離；
故答案為：A、B的質(zhì)量，滑塊A運(yùn)動(dòng)的總距離；天平；$\frac{{m}_{B}h}{（{m}_{A}+{m}_{B}）s+{m}_{B}h}$；m_A、m_B分別為A、B的質(zhì)量，s為滑塊A運(yùn)動(dòng)的總距離．

點(diǎn)評(píng) 能夠從物理情境中運(yùn)用物理規(guī)律找出所要求解的物理量間的關(guān)系；表示出需要測(cè)量的物理量，運(yùn)用儀器進(jìn)行測(cè)量．