问题 问答题

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?

答案

(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
=
0.2×2×10
(14-10)×10-2
N/m=100N/m

(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.

多项选择题
单项选择题 A3/A4型题