斜面受力分析：分解与摩擦
调节倾角、质量与摩擦系数，观察重力如何分解成「沿斜面」与「垂直斜面」两个分量， 并判断物块是静止还是下滑——支持力并不等于 mg。
实验控制台
倾角 θ30°
质量 m2.0 kg
摩擦系数 μ0.30
临界角 arctan(μ) ≈ 16.7°（θ 超过它就会滑）
场景快捷键
先猜后看
当前 θ = 30°、μ = 0.30，物块会静止还是沿斜面下滑？
实时读数
- 重力 mg
- 19.6 N
- mg∥ = mg sinθ
- 9.8 N
- mg⊥ = mg cosθ
- 17.0 N
- 支持力 N
- 17.0 N
- 最大静摩擦 μN
- 5.1 N
- 实际摩擦力 f
- 5.1 N
- 合力 F合
- 4.7 N
- 加速度 a
- 2.4 m/s²
运动状态
沿斜面加速下滑
关键误解提醒
N = mg cosθ ≠ mg（差 2.6 N）
mg∥ 已超过最大静摩擦，物块加速下滑：a = g(sinθ − μ cosθ) ≈ 2.4 m/s²。
原理速记
- 正交分解：把 mg 拆成沿斜面的 mg sinθ 与垂直斜面的 mg cosθ，再分别列方程。
- 支持力：垂直斜面方向平衡时 N = mg cosθ，所以 N 一般不等于 mg。
- 会不会滑：比较 mg sinθ 与 μN = μ mg cosθ；等价于比较 tanθ 与 μ。
- 下滑后加速度 a = g(sinθ − μ cosθ)（动摩擦近似取同一 μ，便于建立直觉）。