郑涛 (Tao Steven Zheng) 著

【问题】

以上受力分析图（free-body diagram）显示了一块质量为 的物体在斜面（inclined plane）上不动（stationary）。 其斜面的倾斜角度（angle of inclination）为 , 静摩擦系数（coefficient of static friction）.

题一：识别受力分析图中的每一个力 。

题二：求计算块保持静态的最大倾斜角度的公式。

题三：如果静摩擦系数是 0.8，最大倾斜角度 是多少?

【题解】

题一

是重力（gavitational force） .

是正向力（normal force） .

是静摩擦力（static friction force） .

题二

将问题中的力组成两个方向：垂直于坡道（perpendicular to the ramp）与平行于坡道（parallel to the ramp）。然后在各方向写下运动方程（equations of motion）。

一定要注意重力（gravitational force）需要分解成两个方向的分量：垂直分量（perpendicular component）为 ；平行分量（parallel component）为 。

垂直分量

由于这块物体在垂直方向上是静态的，垂直方向上的加速度等于零。

因此，

平行分量

由于这块物体在平行方向上是静态的，垂直方向上的加速度等于零。

使用以下公式来计算最大静摩擦力

因此，

得

题三

如果静摩擦系数是 0.8，