“一把尺子测定动摩擦因数”的多种方案.pdfVIP

中学物理 Vo1．31 No．17 2013年9月 · 实验研究 · ■__ 把尺子测定动摩擦 因数”的多种方案 孙李军 (江苏省灌南高级中学 江苏 灌南 222500) 高三力学实验复习时遇到这样的两道高考试题： c．长度测量时的读数误差 题 1 (2012年江苏)为测定木块与桌面之间的动摩擦 d．小球落地和滑块撞击挡板不同时 因数。小亮设计了如图所示的装置进行实验．实验 中，当木块 这两道实验题的原理来源于教材，但从实验的设计与考 A位于水平桌面上的0点时，重物B刚好接触地面．将A拉到 查上作了较大的创新 ，对引导中学物理实验探究教学有积极 P点，待 稳定后静止释放，最终滑到 Q点．分别测量OP、 的指导意义．试题共同的特点是考查滑动摩擦力知识 ，且都 OQ的长度h和 改变h，重复上述实验，分别记录几组实验 用一把尺子就可以测定滑动摩擦因素，引起笔者极大的兴 数据 (表 1)． 趣 ，并在教学中归纳出更多的 “一把尺子测定动摩擦 因数” 方案． 方案一 力的平衡 让沙从一定的高度落下，在地面 上形成一圆锥形的沙堆，最终总会出 现这样的现象，沙堆逐渐增高，底面 积逐渐增大，但锥体母线与地面间的 夹角 却基本不变(如图4)． 可以取沙堆表面的某一小部分 图4 沙子为研究对象，则有： ^(em) 20．0 3O．0 40．0 5O．0 6O．O mgsinO ixmgcosO， s(cm) 19．5 28．5 39．O 48．0 56．5 由此可得 = tan = ， (1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮．请提 出两个 量出此时沙堆的高度 日与底面直径D，便可算出沙与沙之间 解决方法． 的动摩擦因数． (2)请根据下表的实验数据作出5一h关系的图象． 方案二 牛顿运动定律 (3)实验测得A、 的质量分别为m=0．40kg、M =0．50 小木块从斜面顶端A由静 A kg．根据s—h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数 =一 (结果保 留一位有效数字) 止下滑，到达底端 C(如图5)，