Question

如图所示，一个小铁块放在一块长木板上，将木板的一端逐渐抬高，直至轻推小铁块后看上去能沿斜面匀速滑下，用一根刻度尺测出此时小铁块离底端的高度h和距离l，由此可以算出动摩擦因数μ=    ．如果进一步抬高木板的一端，使小铁块沿木板从静止起加速下滑．要在这种情况下测出动摩擦因数μ，最少需要增加的器材是    ；需要测定的物理量有    ，列出实验中测得动摩擦因数μ的表达式    ．

Answer 1

【答案】分析：物体沿斜面匀速下滑时，重力沿斜面的分力和摩擦力等大反向；加速下滑时，重力沿斜面的分力和摩擦力的合力提供沿斜面下滑的加速度，由此根据运动学公式和牛顿第二定律可正确解答．
解答：解：当铁块匀速下滑时有：mginθ=μmgcosθ，
所以有：
当铁块由静止加速下滑时有：
             ①
mgsinθ-μmgcosθ=ma      ②
由此可知，要测得μ值，应该测得a、sinθ、cosθ的值，即需要增加器材秒表，需要测量下滑时间t，下滑距离l，始末位置高度差h；
联立①②解得：μ=．
故答案为：，秒表，下滑时间t，下滑距离l，始末位置高度差h，．
点评：物体沿斜面下滑是一个重要的物理模型，这类问题变化多样，包含丰富的物理知识，一定要对该过程中摩擦力、弹力、重力沿斜面的分力、加速度等物理量的变化分析透彻．