Question

有一木質軌道（其傾斜部分傾角較大，水平部分足夠長）和一小鐵塊，設小鐵塊在木質軌道上滑動時的動摩擦因數相同，現在需要測量動摩擦因數μ，可以使用的器材為：兩枚圖釘、一條細線、一個量角器.請你根據所學知識：

（1）設計實驗方案.

（2）實驗步驟是：①將小鐵塊從________________；②用圖釘把細線________________；③用量角器測量__________________；④動摩擦因數表示為__________________.

Answer 1

（1）原理與方案：小鐵塊自斜面上A點從靜止開始下滑到水平面上B點停下來，重力對鐵塊做的功等于鐵塊克服摩擦力做的功.若鐵塊下降高度為h，鐵塊在斜面上位移為s₁，水平面上的位移為s₂，斜面傾角為α，對整個過程運用動能定理

mgh=μmgs₁cosα+μmgs₂

    所以  μ=h/s₁cosα+s₂

    由于s₁cosα是斜面在水平面上的投影，故μ=h/(s₁cosα+s₂)即為鐵塊運動的起點A到終點B的連線與水平面夾角θ的正切函數值μ=tanθ.

（2）斜面上A點由靜止釋放，運動到水平板上B點停下   拉緊并固定在A、B兩點間   細線與水平板間的夾角θ   tanθ