题目内容

15.如图所示,质量不计的弹簧ab原长l0=40cm,弹簧的劲度系数k=250N/m,b端
与置于固定斜面上重 G=30N的物体相连,斜面顶角θ=30°.用手拉弹簧a端,使弹簧与斜面平行,当弹簧长度l=45cm时,物体静止在斜面上,g=10m/s2,sin30°=0.5,cos30°=$\frac{\sqrt{3}}{2}$.求:
(1)弹簧的弹力大小;
(2)斜面对物体的支持力大小;
(3)斜面对物体的摩擦力.

分析 (1)根据胡克定律求出弹簧的弹力大小;
(2)对物体受力分析,根据平衡条件求出斜面的支持力和摩擦力大小.

解答 解:(1)根据胡克定律,弹簧弹力:F=kx=k(l-l0)
代入数据解得:F=12.5N
(2)由于物体静止,处于平衡状态,设静摩擦力向下,根据平衡条件,有:
垂直鞋面方向:N=Gcos30°
代入数据解得:N=15$\sqrt{3}$N
(3)沿斜面方向:F-Gsin30°-f=0
代入数据解得:f=2.5N
答:(1)弹簧的弹力大小为12.5N;
(2)斜面对物体的支持力大小为15$\sqrt{3}$N;
(3)斜面对物体的摩擦力为2.5N.

点评 本题考查了胡克定律,受力分析以及平衡条件的应用,是一道考查基础的好题.

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