Question

14．下述為一測(cè)定小鐵塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)．提供的器材有：木質(zhì)軌道（其傾斜部分傾角較大，水平部分足夠長(zhǎng)）、小鐵塊、兩枚圖釘、一根細(xì)線、一個(gè)量角器．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）將小鐵塊從傾斜軌道上的某點(diǎn)由靜止釋放，讓小鐵塊下滑到水平軌道上；
（2）用圖釘把細(xì)線釘在小鐵塊的起、終點(diǎn)處并拉直；
（3）用量角器測(cè)量細(xì)線與水平面的夾角θ．（先用文字說(shuō)明再用字母表示）那么測(cè)得小鐵塊與木質(zhì)軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為μ=tanθ．

Answer 1

分析 物塊在下滑到停止的過(guò)程中，有重力做功和摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理求出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式，從而確定要測(cè)量的物理量

解答 解：設(shè)斜面的傾角為θ，斜面的高度為h，釋放點(diǎn)與停止位置間的水平距離為s，對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：
mgh-μmgcosθ•s₁-μmgs₂=0
因?yàn)閟₁cosθ+s₂=s
整體得：
mgh-μmgs=0
則μ=$\frac{h}{s}$
可知只要測(cè)量出初末位置的連線與水平方向的夾角，即可求出動(dòng)摩擦因數(shù)．
實(shí)驗(yàn)時(shí)，μ=$\frac{h}{s}$
將圖釘固定于A、B兩點(diǎn)，測(cè)出細(xì)線與水平方向的夾角θ．
故答案為：細(xì)線與水平面的夾角θ，tanθ

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)動(dòng)能定理得出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式，從而確定要測(cè)量的物理量．也可以通過(guò)動(dòng)力學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解