斜面滑块运动实验

1. 能否静止(自锁条件):静止物块所需静摩擦为 mg·sinθ,最大静摩擦近似为 μmg·cosθ。比较 tanθ 与 μ:若 tanθ ≤ μ 则可保持静止;否则必然下滑。
2. 上滑阶段:重力分量与摩擦力都沿斜面向下,加速度大小 a₁ = g(sinθ + μcosθ),方向向下,物块做匀减速运动。
3. 下滑阶段:摩擦力反转为沿斜面向上,加速度大小 a₂ = g(sinθ − μcosθ)。因此上滑减速快、下滑加速慢,滑回出发点时速度小于出发速度(差额转化为摩擦热 Q = μmg·cosθ · 路程)。
4. 匀速下滑临界:当 tanθ = μ 时,下滑物块受力恰好平衡,做匀速运动 —— 加载"匀速下滑"情境观察 a 恒为 0。

建议操作:加载"上滑后又滑回",在速度恰好为零的瞬间暂停,观察摩擦力 f 箭头方向反转,并对比上滑、下滑两段的加速度数值。