Question

18．如图所示，一质量为2kg的物体夹在两木板之间，物体左右两侧与两块木板间的动摩擦因数μ都为0.1．现用一劲度系数为1000N/m弹簧竖直向上把该物体匀速抽出，弹簧伸长了5cm．现要竖直向下把它匀速抽出，（设两木板对物体的压力不变，弹簧始终处于弹性限度以内，g=10m/s²）求：
（1）弹簧的伸长量是多少？
（2）压力F_N是多大？

Answer 1

分析 竖直向上拉时，根据胡克定律求出弹簧弹力，物体匀速运动，受力平衡，根据平衡条件求出正压力，沿向下的方向拉物体时，物体做匀速运动，受力平衡，根据平衡条件求出弹力大小，再根据胡克定律求解弹簧的伸长量．

解答 解：竖直向上拉时：弹簧弹力F₁=kx₁=1000×0.05=50N，
根据平衡条件得：F₁-mg-2μF_N=0，
解得：F_N=150N
沿向下的方向拉物体时：F₂+mg-2μF_N=0，解得：
F₂=10N，
根据胡克定律得：${x}_{2}=\frac{{F}_{2}}{k}=\frac{10}{1000}=0.01m$，
答：（1）弹簧的伸长量是0.01m；
（2）压力F_N是150N．

点评 本题主要考查了共点力平衡条件与胡克定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，注意向上和向下运动时，滑动摩擦力的大小不变，方向改变，难度适中．