Question

4．如图所示，质量不同的两个物体A和B，用跨过定滑轮的细绳相连．开始时B放在水平桌面上，A离地面有一定的高度，从静止开始释放让它们运动，在运动过程中B始终碰不到滑轮，A着地后不反弹．不计滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量，用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ．
（1）在本实验中需要用到的测量工具是天平，刻度尺；需要测量的物理量是A距地面的高度h，B在桌面上滑行的总距离s，A、B的质量m_A、m_B；（写出物理量的名称并用字母表示）
（2）动摩擦因数μ的表达式为μ=$\frac{{m}_{A}h}{（{m}_{A}+{m}_{B}）s-{m}_{A}h}$．

Answer 1

分析 分析A、B的运动过程．A向下加速运动，B先加速后减速．
根据系统运动过程中的能量转化和守恒列出等式．
根据等式表示出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ

解答 解：设A距地面的高度h，B在桌面上滑行的总距离s，A、B的质量m_A、m_B
从开始释放让它们运动，到A着地，根据系统能量守恒得：
m_Agh=μm_Bgh+$\frac{1}{2}$（m_A+m_B）v^{2 ①}
从A着地到B停在桌面上，根据能量守恒得：$\frac{1}{2}$m_Bv²=μm_Bg（s-h）    ②
由①②解得：μ=$\frac{{m}_{A}h}{（{m}_{A}+{m}_{B}）s-{m}_{A}h}$
故答案为：（1）天平，刻度尺； A距地面的高度h，B在桌面上滑行的总距离s，A、B的质量m_A、m_B（2）$\frac{{m}_{A}h}{（{m}_{A}+{m}_{B}）s-{m}_{A}h}$

点评 能够从物理情境中运用物理规律找出所要求解的物理量间的关系．表示出需要测量的物理量，运用仪器进行测量．