问题 计算题

(10分)用一根长20cm、劲度系数k=200N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1kg的木块,弹簧的长度逐渐伸长到22.4cm时木块开始运动,当弹簧的长度为21.7cm时,木块在桌面上做匀速运动,则:

(1)木块受到的最大静摩擦力多大?静摩擦力的变化范围怎样?

(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少?

(3)木块滑动的过程中,当弹簧的长度小于或大于21.7cm时,滑动摩擦力如何变化?(g=10N/kg)

答案

(1)4.8N 0~4.8N (2)0.34 (3)大小不变

题目分析:(1)木块在刚滑动之前,受到静摩擦力已达到最大值,其最大值为:

FmaxFk(x1x0)=200×(0.224-0.20)N=4.8N

其变化范围是0~Fmax,则0~4.8N。     

(2)当木块做匀速运动时,木块受到的滑动摩擦力F与弹簧的拉力大小相等、方向相反。

FF′=k(x2x0)=200×(0.217-0.20)N

=3.4N,

因为FμFNμG

所以动摩擦因数为μ=0.34

(3)因为滑动摩擦力FμFNF是由FN决定的,μFN不变,所以F不变,可见在木块滑动后,弹簧的长度小于或大于21.7cm时,只是拉力变化,滑动摩擦力的大小与木块的运动状态无关。(3分)

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题