Question

【题目】一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=4kg的物体上，另一端施一水平拉力F．若物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，当弹簧拉长至15cm时，物体恰好被拉动，（ g=10m/s2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）

（1）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？

Answer 1

【答案】（1）200N/m；（2）10N；（3）6N

【解析】（1）由题意得，物体与地面间最大静摩擦力

fmax=μN=μmg=0.25×4×10N=10N

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= fmax/ x1=200N/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=0.25×4×10N=10N

（3）弹簧弹力F3=kx3=200×（13﹣10）×10﹣2N=6N＜fmax

物体受到静摩擦力，大小为f3=F3=6N．