Question

1．某同學把一個小鐵塊放在一斜劈的頂端，小鐵塊沿斜劈面下滑，如圖所示．他想測量小鐵塊和斜劈面間的動摩擦因數(shù)，于是找來一個電子秤和一個量角器．他先把小鐵塊和斜劈一起放到電子秤上，電子秤的讀數(shù)為M₁，然后將斜劈放在電子秤上，把小鐵塊輕放在斜面頂端，當小鐵塊下滑時，電子秤的讀數(shù)為M₂，他用量角器測量斜劈斜角的傾角為θ．若要測量小鐵塊與斜劈面間的動摩擦因數(shù)μ，他還需測量小鐵塊的質量m（填物理量及相應字母），用他測量的物理量表示小鐵塊下滑的動摩擦因數(shù)為μ=$tanθ-\frac{{M}_{1}-{M}_{2}}{msinθcosθ}$．

Answer 1

分析 小鐵塊下滑過程中，做加速運動，對整體和小鐵塊利用牛頓第二定律即可判斷

解答 解：設小鐵塊的質量為m，斜劈的質量為M，靜止時總質量為M₁=M+m，小鐵塊下滑時，斜劈對電子稱的壓力為F_N=M₂g，小鐵塊下滑時，對系統(tǒng)受力分析在豎直方向（M+m）g-F_N=masinθ
解得a=$\frac{（{M}_{1}-{M}_{2}）g}{msinθ}$
對小鐵塊有牛頓第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得$μ=tanθ-\frac{a}{gcosθ}$=$tanθ-\frac{{M}_{1}-{M}_{2}}{msinθcosθ}$
要想測量摩擦因數(shù)，還需測量小鐵塊的質量m，摩擦因數(shù)為μ=$tanθ-\frac{{M}_{1}-{M}_{2}}{msinθcosθ}$
故答案為：小鐵塊的質量m；$tanθ-\frac{{M}_{1}-{M}_{2}}{msinθcosθ}$

點評 本題主要考查了整體法和隔離法利用牛頓第二定律，關鍵時分解加速度即可判斷