斜面计算器
求在倾斜坡面上静止的质量块的加速度及平行分力、法向力和摩擦力。
kg
°
m/s²
Positive means it slides down the slope
- 1
Parallel (driving) force
5 × 9.81 × sin 30° = 24.525 - 2
Normal force
5 × 9.81 × cos 30° = 42.479 - 3
Friction force
0.2 × 42.479 = 8.496f = μ × N, capped at the driving force - 4
Net force along incline
24.525 − 8.496 = 16.029 - 5
加速度
16.029 ÷ 5 = 3.206
这个计算器是如何工作的?
在倾角为 θ 的坡面上,重力分为沿坡向下的拉力 m·g·sinθ 和垂直于坡面的压力 m·g·cosθ。摩擦力 μ·m·g·cosθ 阻碍滑动,因此净加速度为 a = g(sinθ − μ·cosθ)。质量相消;只有当 sinθ 大于 μ·cosθ 时,物块才会滑动。
公式
How this is calculated
输入质量 m(kg)、倾角 θ(度)、摩擦系数 μ(无摩擦时填 0)和重力加速度 g(地球表面默认为 9.81 m/s²)。角度在内部转换为弧度。
重力相对于坡面被分解为两个分量。沿坡面向下拉动质量块的分量为平行(驱动)力 F∥ = m·g·sinθ,而垂直压入坡面的分量为法向力 N = m·g·cosθ。摩擦力沿坡面方向阻碍运动,大小为 f = μ·N,并限制在驱动力以内,使静止的物块不会向后加速。合力为 F∥ − f,加速度为 a = 合力/m = g(sinθ − μ·cosθ)。
假设条件:刚性平坡面,点质量,单一摩擦系数(此处动摩擦 ≈ 静摩擦),运动方向为沿坡向下。边界情况:当 θ = 0 时,平行力和加速度均为零;当 θ = 90° 时,物块自由下落,N = 0;若 μ·cosθ ≥ sinθ,则物块不滑动,加速度为零。
常见问题
当摩擦力足够大时(μ·cosθ ≥ sinθ),摩擦力完全平衡坡面方向的重力分量,物块保持静止,合加速度为零。
没有。质量相消:a = g(sinθ − μ·cosθ)。更重的物体受到更大的驱动力,但摩擦力也更大,因此滑动加速度只取决于角度、μ 和 g。
地球表面附近使用 9.81 m/s²。月球使用 1.62,火星使用 3.71,以模拟其他引力场。
也称为
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 斜面计算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh/calculator/inclined-plane-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "斜面计算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh/calculator/inclined-plane-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "斜面计算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh/calculator/inclined-plane-calculator
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