Question

為測定木塊與斜面之間的動摩擦因數，某同學讓木塊從斜面上端自靜止起做勻加速下滑運動，如圖，他使用的實驗器材僅限于①傾角固定的斜面（傾角未知）②木塊③秒表④米尺 實驗中已記錄了斜面長L、高h、底b還需記錄的數據是

時間t

，計算動摩擦因數的公式是（用被測物理量的字母表示g為已知量）μ=

h

d

-

2l2

gdt2

．

Answer 1

分析：木塊沿斜面下滑，用刻度尺測出斜面的長度，即木塊的位移，用秒表測出木塊的運動時間，由勻變速運動的位移公式可以求出木塊的加速度；再用刻度尺測出斜面的高度，由數學知識求出斜面的傾角；最后對木塊進行受力分析，由牛頓第二定律列方程，然后求出動摩擦因數．

解答：解：木塊做初速度為零的勻加速運動，則：
 L=

1

2

at²
木塊的加速度為：a=

2L

t2

；
對木塊，由牛頓第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，
設斜面傾角為θ，則：sinθ=

h

L

，cosθ=

d

L

，
解得：μ=

h

d

-

2L2

gdt2

；
故知實驗中需要測出：斜面的長度L，斜面的高度h，斜面的底面邊長d，木塊下滑的時間t；
故答案為：時間t，

h

d

-

2L2

gdt2

；

點評：物體沿斜面下滑是一個重要的物理模型，這類問題變化多樣，包含豐富的物理知識，一定要對該過程中摩擦力、彈力、重力沿斜面的分力、加速度等物理量的變化分析透徹．