Question

光滑水平面上有一粗糙斜面，一物块在斜面上匀速下滑时，斜面不动。为什么勾加速下滑时，斜面会移动？

光滑水平面上有一粗糙斜面，一物块在斜面上匀速下滑时，斜面不动。为什么勾加速下滑时，斜面会移动？觉得俩种情况斜面受力一样，不明白这点

Answer 1

可以分为整体分析和局部分析：

1. 整体分析：

   将斜面和物块看作一个整体，物块匀速下滑时，这个整体受合外力为0，所以整体有可能保持静止或匀速直线运动状态，也就是说题目中的静止只是其中一个情况。

   物块加速下滑时，物块作为整体的一部分，在水平方向上有加速度分量存在，又因为这个整体在光滑地面上不可能有加速度存在，那么斜面作为这个整体的另一部分，就要有反方向的水平加速度与物块的加速度水平方向分量抵消。

2. 局部分析：

   先看物块受到的力：匀速时，物块受合外力为0，而物块总共受到的力有  

   重力（地球对其的作用力）、斜面对其的作用力    这两个力，毫无疑问，这两个力等大且反向。所以，斜面对物块的作用力的方向就出来了，即竖直向上。

   接下来看斜面受到的力：根据牛顿第三定律，斜面受到物块对斜面的反作用力（即竖直向下），和斜面本身的重力。同样是竖直的力，在水平方向上没有分量，斜面就没有水平方向的加速度，就不会动

结合：局部分析时，你要清楚物块对斜面的竖直向下的作用力到底是什么，其实就是垂直于斜面方向向下的正压力，和平行于斜面方向向下的滑动摩擦力这两个力的合力。这两个相互垂直的力都是斜面受到的力，所以要画在斜面上，而不是物块上。因为匀速下滑，这个合力恰好竖直向下。但是，造成加速下滑的原因是：摩擦力不足以抵消物块重力的沿斜面分量。故摩擦力较原先有减小的情况。那么这时物块对斜面的作用力就会向压力方向偏转，出现水平分量。斜面在这个作用力和自身重力的共同作用下，斜面的总合外力就也会多出水平分量，即水平方向有加速度产生。斜面也就会水平运动了。

追问

回答中结合那里，为什么摩擦力会较小？不都是滑动摩擦力吗？

追答

在同一套装置里滑动摩擦力当然不会改变，只要斜面和物块确定好之后，整个运动状态就是确定的了，物块以匀速下滑本身就是一个概率很小的事件，因为它需要一个特定斜面角度。这里隐含了一个可变的参数，就是滑动摩擦因数。假设有两套同样的装置，如果左边是匀速滑下，右边是加速滑下，那么只能是摩擦因数不同了。这里摩擦力较小是相对于正压力来说的，可是相同的装置，相同的斜面角，加速的一边肯定是摩擦因数小一些，造成的滑动摩擦力小。

追问

为什么加速会使摩擦因数变小？我高中的，问到这种题应该用什么原理回答？

追答

加速不会改变摩擦因数，是假设如果摩擦因数变小，才会加速。当然摩擦因数不会改变，所以要另设一套摩擦因数较之前小的实验装置来验证

摩擦因数其实是从动条件，是一个不变的常数，只是大小不确定而已。

这题不用刻意考虑摩擦因数，否则思路会更乱，只要判断摩擦力大小就可以了，摩擦因数只是额外推出的多余结论

Answer 2

如下图。

1）当匀速时， N=G1   .   F =f

这四个力两两平衡。总合力是0.

2）当加速下滑时，F>f   总合力沿斜面向下。

将这个合力分解。就会得到一个向左的力  F1  这个力是斜面给小物体的。

所以小物体也会给斜面一个相反力  L  

所以斜面，会移动在L力的作用下。