Question

12．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為500N/m，一端固定于質(zhì)量為10kg的物體A上，通過該輕質(zhì)彈簧用一水平力F拉物體（重力加速度g取10m/s²）．
（1）當(dāng)F₁=1N時(shí)，物體未動(dòng)，則此時(shí)物體所受摩擦力多大？
（2）當(dāng)彈簧的伸長量為4cm時(shí)，物體恰好在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．
（3）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 （1）拉不動(dòng)，物體保持靜止，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件求解靜摩擦力；
（2）物體勻速，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件求解滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)f=μN(yùn)求解動(dòng)摩擦因數(shù)；
（3）當(dāng)彈簧的伸長量為6cm時(shí)，物體加速，受滑動(dòng)摩擦力．

解答 解：（1）當(dāng)F₁=1N時(shí)，物體未動(dòng)，靜摩擦力等于拉力，為1N；
（2）當(dāng)彈簧的伸長量為4cm時(shí)，物體恰好在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力與拉力平衡，為：f=F=kx=500N/m×0.04m=20N；
根據(jù)f=μN(yùn)=μmg得：μ=$\frac{f}{mg}=\frac{20N}{100N}=0.2$；
（3）當(dāng)彈簧的伸長量為6cm時(shí)，物體加速，受滑動(dòng)摩擦力，壓力不變，故滑動(dòng)摩擦力也不變，為20N；
答：（1）當(dāng)F₁=1N時(shí)，物體未動(dòng)，則此時(shí)物體所受摩擦力為1N；
（2）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2．
（3）當(dāng)彈簧的伸長量為6cm時(shí)，物體受到的摩擦力為20N．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確物體的受力情況，區(qū)分靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)平衡條件求解靜摩擦力，滑動(dòng)摩擦力與壓力成正比．