问题 问答题

现要测定木块与长木板之间的动摩擦因数,给定的器材如下:一倾角可以调节的长木板(如图)、木块、计时器一个、米尺.

填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤:

①让木块从斜面上方一固定点D从静止开始下滑到斜面底端A处,记下所用时间t.

②用米尺测量D与A之间的距离s,则木块的加速度a=______.

③用米尺测量长木板顶端B相对于水平桌面CA的高度h和长木板的总长度l.设木块所受重力为mg,木块与长木板之间的动摩擦因数为μ,则木块所受的合外力F=______.

④根据牛顿第二定律,可求得动摩擦因数的表达式μ=______,代入测量值计算求出μ的值.

⑤改变______,重复上述测量和计算.

⑥求出μ的平均值.

答案

②物体做初速度为零的匀加速直线运动,所以有:s=

1
2
at2

解得:a=

2s
t2
.        

故答案为:

2s
t2

③物体沿斜面下滑时,合外力为:

F=mgsinθ-μmgcosθ

其中:sinθ=

h
l
,cosθ=
l2-h2
l

所以解得:F=

mg
l
(h-μ
l2-h2
).

故答案为:

mg
l
(h-μ
l2-h2
).

④根据牛顿第二定律得:

F=ma

即:

mg
l
(h-μ
l2-h2
)=m
2s
t2

解得:μ=

h
l2-h2
-
2sl
gt2
l2-h2

故答案为:μ=

h
l2-h2
-
2sl
gt2
l2-h2

⑤通过不断的改变高度h,可以测出多个μ值,然后求其平均值.

故答案为:高度h.

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