Question

如圖所示，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為200N/m，它水平拉著一個(gè)重為20N的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧的伸長量為4cm時(shí)，物體恰在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，問：
（1）物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？
（2）在彈性限度內(nèi)，當(dāng)彈簧的伸長量為6cm時(shí)，物體受到的摩擦力為多大？

Answer 1

分析：物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到重力、水平面的支持力、滑動(dòng)摩擦力和彈簧的彈力，由胡克定律求出彈簧的拉力，根據(jù)平衡條件可知，滑動(dòng)摩擦力與拉力大小相等，支持力與重力大小相等，由f=μF_N求出動(dòng)摩擦因數(shù)．當(dāng)彈簧的伸長量增大時(shí)，彈簧的拉力增大，而滑動(dòng)摩擦力不變．

解答：解：
（1）根據(jù)胡克定律得，彈簧的拉力F=kx，
由平衡條件得
   滑動(dòng)摩擦力f=F
    支持力F_N=G
又f=μF_N，聯(lián)立代入得到 
   μ=

kx

G

=

200×0.04

20

=0.4
（2）由于動(dòng)摩擦因數(shù)μ不變，物體對(duì)地面的壓力大小F_N不變，則滑動(dòng)摩擦力f不變，f=μG=8N
答：（1）物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4；
    （2）在彈性限度內(nèi)，當(dāng)彈簧的伸長量為6cm時(shí)，物體受到的摩擦力仍為0.8N．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于物體的平衡問題，首先確定研究對(duì)象，其次分析物體受力情況，再根據(jù)平衡條件列方程求解．