Question

為測(cè)定木塊與斜面之間的動(dòng)摩檫因數(shù)，某同學(xué)讓木塊從斜面上端自靜止起勻加速下滑，如圖所示．他使用的實(shí)驗(yàn)器材僅限于①傾角固定的斜面（傾角未知）、②木塊、③秒表、④米尺．
實(shí)驗(yàn)中應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)是

斜面的長(zhǎng)度L，斜面的高度h，斜面的底面邊長(zhǎng)d，木塊下滑的時(shí)間t；

．
計(jì)算動(dòng)摩檫因數(shù)的公式是μ=

h

d

-

2L2

gdt2

．
為力減少測(cè)量的誤差，可采用的辦法是

多次測(cè)量取平均值

．

Answer 1

分析：木塊沿斜面下滑，用刻度尺測(cè)出斜面的長(zhǎng)度，即木塊的位移，用秒表測(cè)出木塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出木塊的加速度；再用刻度尺測(cè)出斜面的高度，由數(shù)學(xué)知識(shí)求出斜面的傾角；最后對(duì)木塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律列方程，然后求出動(dòng)摩擦因數(shù)．

解答：解：實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出：斜面的長(zhǎng)度L，斜面的高度h，斜面的底面邊長(zhǎng)d，木塊下滑的時(shí)間t；
木塊做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則L=

1

2

at²，木塊的加速度a=

2L

t2

；
對(duì)木塊，由牛頓第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，
設(shè)斜面傾角為θ，sinθ=

h

L

，cosθ=

d

L

，
解得：μ=

h

d

-

2L2

gdt2

；
多次測(cè)量取平均值可以減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差；
故答案為：斜面的長(zhǎng)度L，斜面的高度h，斜面的底面邊長(zhǎng)d，木塊下滑的時(shí)間t；

h

d

-

2L2

gdt2

；多次測(cè)量取平均值．

點(diǎn)評(píng)：物體沿斜面下滑是一個(gè)重要的物理模型，這類問題變化多樣，包含豐富的物理知識(shí)，一定要對(duì)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．