Question

【題目】小明同學要粗測一長木板與小滑塊之間的動摩擦因數，除了長木板和小滑塊外手邊只有一個手機，手機里面帶有計時和測傾斜角并可得其三角函數值的APP，他采用了如下的測量步驟

（1）將長木板一端抬高，傾斜一個較大的角度，并固定好

（2）將小滑塊以一定初速度從底端沿斜面推出，到最高點后又沿板滑下

（3）為了使小滑塊能沿長木板下滑，動摩擦因數和傾角應滿足_______

（4）在這個過程中小明同學需分別測出____________（用文字描述并表示出相應符號）；

（5）動摩擦因數可表示為_______

Answer 1

【答案】 ； 滑塊上滑時間t1，滑塊下滑時間t2，長木板傾角斜角

【解析】

根據牛頓第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma，由此可知需要測量的物理量，根據牛頓第二定律的表達式，可以求出摩擦系數的表達式。

(3)手機在傾斜木板上受重力，支持力，摩擦力，要使手機下滑，則，解得：；

(4)由于手機可以測量時間，所以可以讓手機以一定的初速度向上滑并測出上滑到速度為0的時間，再讓手機從靜止沿木板下滑并測出下滑到底端的時間，同時手機還可以測木板的傾角 即可；

(5)根據手機上滑和下滑過程的位移相同，即有：

上滑： ，其中

下滑：，其中

聯立解得：。