EJU 2025 年第 1 回 物理 第 1 题

两次实验都取“刚要滑动但尚未滑动”的临界状态，此时静摩擦力达到 $\mu_sN$。由 $\tan\theta=3/4$ 构造三角比，可得 $\cos\theta=4/5$、$\sin\theta=3/5$。

第一次斜拉，张力的水平分量为 $5.0\times4/5=4.0\,\mathrm{N}$，竖直分量为 $5.0\times3/5=3.0\,\mathrm{N}$。物体没有竖直加速度，因此支持力 $N_1=9.0-3.0=6.0\,\mathrm{N}$；水平临界平衡给出 $4.0=\mu_s\times6.0$，所以 $\mu_s=2/3$。

第二次细线水平，不再提供向上的分力，支持力恢复为 $N_2=9.0\,\mathrm{N}$。临界张力为 $T=\mu_sN_2=(2/3)\times9.0=6.0\,\mathrm{N}$。斜向上拉会减小物体对地面的压紧程度，因此水平拉动需要比5.0 N更大的张力，结果符合这一趋势。

还要区分实际静摩擦力和最大静摩擦力。缓慢增大张力的过程中，只要物体未滑动，实际摩擦力就随水平拉力改变，并不是从一开始就等于 $\mu_sN$。只有题目给的启动界限才对应最大值。两次实验的共同量是接触面的静摩擦系数，而非支持力、实际摩擦力或启动张力。把这三个量分开，才能把第一次实验测出的系数正确用到第二次实验。这里也不需要把9.0 N再乘重力加速度，因为题目已给重力而非质量。