Question

（10分）一根弹簧原长l₀＝10 cm，劲度系数为k＝200 N/m，用此弹簧水平拉一重为20 N的物体，如图所示．

(1)当弹簧长为l₁＝11 cm时，物体未动，求此时物体所受的静摩擦力的大小f₁；
(2)当弹簧长为l₂＝12 cm时，物体仍未动，求此时物体所受的静摩擦力的大小f₂；
(3)当弹簧长为l₃＝12.5cm时，物体刚好开始运动，求物体与水平面间最大静摩擦力的大小f₃；
(4)物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.22，则当物体匀速运动时，它所受的滑动摩擦力的大小f₄以及此时弹簧长度l₄．

Answer 1

(1)2 N　(2)4 N　(3)5 N　(4)4.4 N　0.122 m

试题分析：(1)f₁＝F₁＝k(l₁－l₀)＝200(0.11－0.10) N＝2 N.          2分
(2) f₂＝F₂＝200(0.12－0.10) N＝4 N.                             2分
(3)最大静摩擦力f₃＝F₃＝200(0.125－0.10) N＝5 N.                 2分
(4)物体匀速运动时，滑动摩擦力f₄＝μF_N＝0.22×20 N＝4.4 N，      2分
由F₄＝k(l₄－l₀) ＝f₄，得l₂＝0.122 m.                             2分
点评：难度较小，当匀速运动时受力平衡，静摩擦力根据受力平衡和牛顿第二定律求解，滑动摩擦力根据公式求解