题目内容

14.如图所示,在粗糙的水平地面上有质量为1kg的木块,连接在一劲度系数为k=500N/m的弹簧上,用该弹簧沿水平方向拉木块,使木块沿水平地面做匀速直线运动,弹簧伸长了1cm.则木块与桌面间的动摩擦因数是多少?若用更大的力拉弹簧,使弹簧伸长了5cm,则木块受到的摩擦力是多少?木块的合外力是多少?(g=10m/s2

分析 根据胡克定律求出弹簧的弹力,物体做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于弹力,再根据滑动摩擦力公式求解动摩擦因数,若用更大的力拉弹簧,根据胡克定律求出此时弹簧的弹力,此时木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,从而求出合力.

解答 解:弹簧的弹力为:F=kx=500×0.01N=5N.
根据平衡知,摩擦力的大小为:f=μmg=F=5N.
则动摩擦因数为:μ=0.5,
若用更大的力拉弹簧,使弹簧伸长了5cm,此时弹簧的弹力为:F′=kx′=500×0.05=25N
此时木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为:f′=μmg=5N,
则合力为:F=F′-f′=25-5=20N
答:木块与桌面间的动摩擦因数是0.5,木块受到的摩擦力是5N,木块的合外力是20N.

点评 本题考查了胡克定律,基本的共点力平衡,难度不大,学生很容易掌握.

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