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

1
2
mg方向沿斜面向上

C.大小为

3
2
mg,方向沿斜面向上

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=

mg
2L
  ③

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=

1
2
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.

故选B.

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