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倾角 53 度、摩擦因数 0.5 的加速度
一个物块从倾角为 53 度的斜面上下滑,物块与斜面之间的动摩擦因数是 0.5,取 g 等于 10 米每二次方秒,求物块下滑的加速度以及物块会不会下滑。
直接答案
会下滑,加速度 5 米/秒²
分步解答
- 重力分量系数 sin53 = 0.8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·cos53 = 0.3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×(0.8 − 0.3) = 5分量大于阻力 → 会下滑
为什么这样做
斜面问题的做法是把重力沿斜面方向与垂直斜面方向分解,两个方向上的力各自写方程。下滑分力与法向压力都由角度决定,法向压力用来算摩擦力。判断会不会下滑要比较下滑分力与最大摩擦力,只看加速度是否为正只能说明加速下滑,不能代替这个判断。
常见错误
- 把角度对应的正弦与余弦用反,把下滑分力写成重力乘余弦。
- 摩擦力用了下滑分力乘摩擦因数,而不是法向压力乘摩擦因数。
- 只报加速度而不回答题目同时问的"会不会下滑"。
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