Question

【题目】如图所示，一质量不计的弹簧原长为，一端固定于质量为的物体上，另一端施一水平拉力．已知物体与水平面间的动摩擦因数为，当弹簧长度时，物体刚要开始运动，（设最大静摩擦力为4.2N，g=10m/s2），求：

（1）弹簧的劲度系数多大？

（2）若弹簧长度为时，物体所受的摩擦力大小为多少？

（3）若弹簧长度为时，物体所受的摩擦力大小为多少

Answer 1

【答案】(1) 210N/m (2)2.1 N (3) 4.0 N

【解析】

(1) 弹簧原长为x0=10cm=0.1m，弹簧长度 x=12cm=0.12m

物体匀速前进时，条件得：

k（x-x0）=4.2

代入解得：

k=210N/m；

(2) 若将弹簧长度为x1=11cm=0.11m时，弹簧的拉力为：

F1=k（x1-x0）=210×（0.11-0.10）N=2.1N

最大静摩擦力：

Ffm=4.2N

可知物体没动，则所受的静摩擦力为：

Ff1=F1=2.1N

(3)若将弹簧长度为x2=13cm=0.13m时，弹簧弹力：

F2=k（x2-x0）=210×（0.13-0.10）N=6.3N；

物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为：

Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10N=4.0N。