Question

8．皮质材料的应用和发展提高了我们的生活质量，某兴趣小组对一种皮质材料的摩擦因数产生了兴趣，他们找来了三角斜面体，刻度尺，小物块，天平及某种皮质材料等器材，设计了如图所示的测量装置．让皮质材料一面朝下贴在斜面和水平桌面上，并且在斜面体底面端点C处做了圆弧处理（忽略木块经过C处动能损失）．实验过程：让小物块从斜面体顶点A处自由释放，滑至水平面上静止于D处．本次实验用题目中提供器材可直接测量的物理量有AB的高度和BD之间的距离s，多余的实验器材是天平，利用所测物理量的符号表达出摩擦因数μ=$\frac{h}{s}$．

Answer 1

分析 物块在下滑到停止的过程中，重力做功和摩擦力做功，根据动能定理求出动摩擦因数的表达式，从而确定实验的步骤与要测量的物理量．

解答 解：设斜面的倾角为θ，斜面的高度为h，斜面长度s₁，CD之间的长度是s₂，释放点与停止位置间的水平距离为s，对全过程运用动能定理得，mgh-μmgcosθ•s₁-μmgs₂=0，因为s₁cosθ+s₂=s，
整体得，mgh-μmgs=0所以：μ=$\frac{h}{s}$，
所以，本次实验用题目中提供器材可直接测量的物理量有AB的高度和BD之间的距离s；由于不需要测量物体的质量，所以多余的实验器材是天平；利用所测物理量的符号表达出摩擦因数μ=$\frac{h}{s}$．
故答案为：AB的高度，天平；$\frac{h}{s}$．

点评 本题通过动能定理得出动摩擦因数的表达式，从而确定要测量的物理量．也可以通过动力学知识进行求解．