Question

為了測量兩張牛皮紙之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了一個實驗，如圖所示．在長木板A的上表面和木塊B的下表面貼上待測牛皮紙，調(diào)整木板與水平方向的夾角θ，使B在A上做勻速運動．（重力加速度g為已知）
（1）一次實驗中，該同學(xué)使B在A上勻速下滑，測量出θ=θ₀．則牛皮紙之間的動摩擦因數(shù)μ=______．
（2）在實際操作中發(fā)現(xiàn)，要保證木塊在斜面上做勻速運動很困難，請你對這個實驗加以改進，克服這一困難．
①簡述你設(shè)計的改進方案：______．
②你設(shè)計的改進方案中，要添加的主要器材有：______．
③根據(jù)你改進的方案進行測量，動摩擦因數(shù)的表達式為μ=______．

Answer 1

解：（1）木塊B勻速下滑，受力平衡，
則有：mgsinθ₀=μmgcosθ₀
解得：μ=tanθ₀
（2）①使木塊在斜面上向下運動，用打點計時器在紙帶上記錄運動情況，分析紙帶求出其運動的加速度，進而計算出動摩擦因數(shù)；
②用打點計時器打出木塊B向下運動時的紙帶，根據(jù)紙帶求出加速度，所以需要打點計時器、電源、導(dǎo)線等
③根據(jù)打點計時器求出B運動的加速度為a，則
mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得：
故答案為：（1）tanθ₀；
（2）①使木塊在斜面上向下運動，用打點計時器在紙帶上記錄運動情況，分析紙帶求出其運動的加速度，進而計算出動摩擦因數(shù)；
②打點計時器、電源、導(dǎo)線等
③
分析：（1）木塊B勻速下滑，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式即可求解動摩擦因素；
（2）使木塊在斜面上向下運動，用打點計時器在紙帶上記錄運動情況，分析紙帶求出其運動的加速度，進而計算出動摩擦因數(shù)即可，需要的器材為打點計時器、電源、導(dǎo)線等．
點評：本題主要考查了牛頓第二定律及平衡條件的直接應(yīng)用，知道用打點計時器測量物體加速度的方法，難度適中．