Question

如圖所示，水平桌面上有斜面體A、小鐵塊B．斜面體的斜面是曲面，由其截面圖可以看出曲線下端的切線是水平的．現(xiàn)提供的實驗測量工具只有：天平、直尺．其他的實驗器材可根據(jù)實驗要求自選．請設(shè)計一個實驗，測出小鐵塊B自斜面頂端由靜止下滑到底端的過程中，小鐵塊B克服摩擦力做的功，實驗時：
（1）需測量的物理量是

：①．用天平測出B的質(zhì)量m；②．用直尺測出斜面體的高度H，桌面離地面的高度h，落地點P到桌邊的水平距離s

．（寫清物理量及其符號）
（2）用測得的物理量表示出實驗結(jié)果的表達式．（重力加速度g已知）

mgH-

mgs2

4h

．

Answer 1

分析：根據(jù)功能關(guān)系：小鐵塊下滑過程中克服摩擦力所做功等于小鐵塊機械能的減小量，所以本實驗要求求出滑到曲線下端的速度，鐵塊拋出后做平拋運動，根據(jù)平拋運動的特點求出做平拋運動的初速度，即滑到曲線下端的速度．

解答：解：（1）需要測量的量為：①．用天平測出B的質(zhì)量m；②．用直尺測出斜面體的高度H，桌面離地面的高度h，落地點P到桌邊的水平距離s
（2）在豎直方向
由h=

1

2

gt2
t=

2h g

在水平方向有：
v=

s

t

因為根據(jù)功能關(guān)系得：
小鐵塊下滑過程中克服摩擦力所做功W=mgH-

1

2

mv2=mgH-

mgs2

4h

．
故答案為：①．用天平測出B的質(zhì)量m；②．用直尺測出斜面體的高度H，桌面離地面的高度h，落地點P到桌邊的水平距離s；mgH-

mgs2

4h

點評：本題考查遷移能力．平拋運動采用運動的合成與分解處理，通常分解為水平方向和豎直方向．