问题
选择题
用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为2L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量为L.斜面倾角为30度.则物体所受摩擦力( )
A.等于0
B.大小为
mg方向沿斜面向上1 2
C.大小为
mg,方向沿斜面向上3 2
D.大小为mg,方向沿斜面向上

答案
弹簧竖直悬挂物体时,对物体受力分析,根据共点力平衡条件
F=mg ①
根据胡克定律
F=k•2L ②
由①②得,k=
③mg 2L
物体放在斜面上时,再次对物体受力分析,如图
设物体所受的摩擦力沿斜面向上,根据共点力平衡条件,有
F′+f-2mgsin30°=0 ③
其中
F′=kL ④
由以上四式解得
f=
mg,故物体所受的摩擦力大小方向沿斜面向上,大小为1 2
mg.1 2
故选B.