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37° 斜面、摩擦系数 0.75:刚好不下滑?
物块从倾角 37° 的斜面顶端由静止释放,物块与斜面之间的动摩擦因数为 0.75(g 取 10 米/秒²)。求物块下滑的加速度,并判断物块会不会下滑。
直接答案
不会下滑(静止),加速度 0 米/秒²
分步解答
- 重力分量系数 sin37 = 0.6下滑趋势由重力沿斜面的分量提供(系数为 sinθ)
- 摩擦阻力系数 μ·cos37 = 0.6阻力上限由法向压力与摩擦系数决定(系数为 μcosθ)
- a = g(sinθ − μcosθ) = 10×(0.6 − 0.6) = 0阻力大于分量 → 保持静止
为什么这样做
物块能不能停在斜面上,取决于 tanθ 与 μ 的比较:当 μ = tanθ 时,重力沿斜面的分量正好等于摩擦力的上限,物块处于刚要下滑的临界状态。
常见错误
- 硬算出负的加速度(物块不会自己沿斜面往上滑)。
- 把临界条件记成 μ = sinθ(拿 0.75 去比 0.6),正确的临界条件是 μ = tanθ。