题目内容
用一根长20 cm，劲度系数k＝200 N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1 kg的木块，弹簧的长度逐渐伸长到22.4 cm时木块开始运动，当弹簧的长度为21.7 cm时，木块在桌面上做匀速运动．求：(g＝10 N/kg)
(1)木块受到的最大静摩擦力多大？静摩擦力的变化范围怎样？
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少？
(3)木块滑动的过程中，当弹簧的长度小于或大于21.7 cm时，滑动摩擦力如何变化？
解析
(1)木块在未滑动前，根据木块平衡条件可知，木块受到桌面的弹力FN与木块重力G大小相等、方向相反，静摩擦力F′与弹簧的拉力F大小相等、方向相反，其受力情况如图所示．
木块在刚滑动之前，受到的静摩擦力已达到最大值．
Fmax＝F＝k(x1－x0)＝200×(0.224－0.20) N＝4.8 N
木块在未开始运动之前，受到的静摩擦力总是与弹簧的拉力大小相等、方向相反．可见，木块受到的静摩擦力随着弹簧的拉力增大而增大，其变化范围是0～Fmax，即0～4.8 N.
(2)木块匀速滑动时 F滑＝μFN＝μG
又F滑＝F弹＝k(x2－x0)
解得μ＝0.34
(3)因为滑动摩擦力F滑＝μFN，F滑是由μ与FN决定的，μ和FN不变，所以F滑不变，可见，在木块滑动后，弹簧的长度小于或大于21.7 cm时，只是拉力F变化，滑动摩擦力与木块做匀速或变速的运动状态无关．
答案 (1)4.8 N 静摩擦力随着弹簧的拉力增大而增大，其变化范围是0～4.8 N (2)0.34 (3)大小不变
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