Question

一質(zhì)量不計(jì)的彈簧原長(zhǎng)為10cm，一端固定于質(zhì)量m=2kg的物體上，另一端施水平拉力F．（取g=10m/s²）求：
（1）若物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)彈簧拉長(zhǎng)至12cm時(shí)，物體恰好勻速運(yùn)動(dòng)，求彈簧的勁度系數(shù)；
（2）若將彈簧拉長(zhǎng)至11cm時(shí)，求此時(shí)物體所受到的摩擦力的大��；
（3）若將彈簧拉長(zhǎng)至13cm時(shí)，求此時(shí)物體所受到的摩擦力的大�。�

Answer 1

解：（1）物體勻速前進(jìn)時(shí) k（x-x₀）=μmg
∴
（2）F₁=k（ x₁-x₀）=2N
∵F₁＜f_max=F_滑=μmg=4N
∴f為靜摩擦力，大小為2N
（3）F₂=k（ x₂-x₀）=6N
∵F₂＞f_max=F_滑=μmg=4N
∴f為滑動(dòng)摩擦力，大小為4N
答：（1）彈簧的勁度系數(shù)為200N/m；
（2）若將彈簧拉長(zhǎng)至11cm時(shí)，此時(shí)物體所受到的摩擦力的大小為2N；
（3）若將彈簧拉長(zhǎng)至13cm時(shí)，此時(shí)物體所受到的摩擦力的大小為4N．
分析：（1）物體恰好勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧彈力與摩擦力平衡，根據(jù) k（x-x₀）=μmg即可求解；
（2）若將彈簧拉長(zhǎng)至11cm時(shí)，先判斷彈力和最大靜摩擦力的關(guān)系，再判斷摩擦力的大��；
（3）若將彈簧拉長(zhǎng)至13cm時(shí)，此時(shí)為滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式即可求解．
點(diǎn)評(píng)：計(jì)算摩擦力，首先要分析物體的狀態(tài)，確定是什么摩擦力．當(dāng)水平拉力小于等于最大靜摩擦力時(shí)，物體拉不動(dòng)，受到的是靜摩擦力；當(dāng)水平拉力大于最大靜摩擦力時(shí)，物體被拉動(dòng)，受到的是滑動(dòng)摩擦力．