Question

14．如圖所示，質(zhì)量m₁=20kg和m₂=50kg的兩物體，疊放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.40的粗糙水平地面上，一處于水平位置的輕彈簧，勁度系數(shù)為200N/m，一端固定于墻壁，另一端與質(zhì)量為m₁的物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用一水平推力F作用于質(zhì)量為m₂的物體上，使它緩慢地向墻壁一側(cè)移動(dòng)，取g=10m/s²，當(dāng)移動(dòng)0.50m時(shí)，兩物體間開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)，這時(shí)水平推力F的大小為（　　）

• A． 80 N
• B． 280 N
• C． 380 N
• D． 100 N

Answer 1

分析 當(dāng)質(zhì)量為m₂的物體向左移動(dòng)0.50m時(shí)，彈簧被壓縮0.50m，根據(jù)胡克定律求出此時(shí)彈簧的彈力大小．以m₁和m₂整體為研究對(duì)象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件求出這時(shí)水平推力F的大小．

解答 解；當(dāng)質(zhì)量為m₂的物體向左移動(dòng)0.50m時(shí)，彈簧的量壓縮為 x=0.50m，根據(jù)胡克定律得，此時(shí)彈簧的彈力大小為：
   F_彈=kx=200×0.5N=100N
以m₁和m₂整體為研究對(duì)象，分析m₁和m₂整體水平方向的受力情況如圖，根據(jù)平衡條件得：
    F=F_彈+f
又f=μ（m₁+m₂）g
得到：F=F_彈+μ（m₁+m₂）g=100N+（20+50）×10×0.4N=380N．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題平衡條件的簡(jiǎn)單應(yīng)用，要靈活選擇研究對(duì)象，可以采用隔離法，也可以采用整體法．