Question

3．某同學(xué)為了測量木材與木材間的動摩擦因數(shù)，他找來一小木塊和一較長木板，把木板鋸成 兩部分，一部分平放在水平桌面上，另一部分搭成一個斜面．如圖所示，在桌子邊緣處掛上重錘線，他手中只有一把尺子，請你設(shè)計兩種實驗方案完成該實驗，不計在兩木板接觸處滑塊損失的能量．
方案：
其主要步驟是：讓木塊從斜面上滑下，滑動水平木板上，然后離開桌面做平拋運(yùn)動．
需要測量的物理量是：測出木塊到桌面的高度h，斜面的長度L，水平木板的長度s，桌面到水平地面的高度H，木塊的水平位移x，動摩擦因數(shù)表達(dá)式是：μ=$\frac{4Hh-{x}^{2}}{4H\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}$．

Answer 1

分析 根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律推導(dǎo)出小木塊飛離桌面后做平拋運(yùn)動的初速度，進(jìn)而確定需要測量的物理量以及器材．

解答 解：實驗步驟：讓木塊從斜面上滑下，滑動水平木板上，然后離開桌面做平拋運(yùn)動；
需要測量的量：測出木塊到桌面的高度h，斜面的長度L，水平木板的長度s，桌面到水平地面的高度H，木塊的水平位移x；
動摩擦因數(shù)的表達(dá)式：木塊離開桌面做平拋運(yùn)動，H=$\frac{1}{2}$gt²，x=vt，
木塊沿斜面下滑過程，由動能定理得：mgh-μmgL$\frac{\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}{L}$-μmgs=$\frac{1}{2}$mv²，
解得：μ=$\frac{4Hh-{x}^{2}}{4H\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}$；
故答案為：讓木塊從斜面上滑下，滑動水平木板上，然后離開桌面做平拋運(yùn)動；
測出木塊到桌面的高度h，斜面的長度L，水平木板的長度s，桌面到水平地面的高度H，木塊的水平位移x；
μ=$\frac{4Hh-{x}^{2}}{4H\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}$．

點評 本題考查了實驗設(shè)計，知道實驗原理、應(yīng)用動能定理、平拋運(yùn)動規(guī)律即可正確解題；對同學(xué)的知識的綜合應(yīng)用要求比較高．