一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.( g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至14cm时,物体恰好被拉动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?
(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?

(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力
fmax=μN=μmg=0.2×2×10N=4N
物体恰好被拉动,物体所受弹力等于最大静摩擦力:
F1=kx1=fmax
得k=
=F1 x1
=fmax x1
N/m=100N/m0.2×2×10 (14-10)×10-2
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力为
f2=μN=μmg=0.2×2×10N=4N
(3)弹簧弹力F3=kx3=100×(13-10)×10-2N=3N<fmax
物体受到静摩擦力,大小为f3=F3=3N.
答:(1)弹簧的劲度系数100N/m;
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为4N;
(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为3N.