题目内容

(12分)如图所示,斜面倾角为,一个重20N的物体在斜面上静止不动。弹簧的劲度k=100N/m,原长为10cm,现在的长度为6cm。
 
(1)试求物体所受的摩擦力大小和方向
(2)若将这个物体沿斜面上移6cm,弹簧仍与物体相连,下端仍固定,物体在斜面上仍静止不动,那么物体受到的摩擦力的大小和方向又如何呢?
(1)6N,方向沿斜面向上;(2)12N,方向沿斜面向上。

试题分析:(1)设物体所受的摩擦力大小为f1,方向沿斜面向上,
对物体m进行受力分析,则有
由于,故f1=20N×-4N=6N,方向沿斜面向上。
(2)若将物体上移,设物体所受的摩擦力大小为f2,方向沿斜面向上,
则再对物体进行受力分析可得:
由于F′=kx2=100N/m(0.12m-0.10m)=2N,故f2=20N×+2N=12N,方向沿斜面向上。
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