Question

如图所示，用轻弹簧竖直悬挂一质量为m的物体，静止时该弹簧的伸长量为L．现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为3m的物体，静止时弹簧的伸长量也为L，已知斜面的倾角为30°，则物体所受到的摩擦力（ ）
A．等于零
B．大小为mg，方向沿斜面向下
C．大小为mg，方向沿斜面向上
D．大小为mg，方向沿斜面向上

Answer 1

【答案】分析：用轻弹簧竖直悬挂一质量为m的物体时，弹簧的弹力大小等于mg．此时弹簧的伸长量为L．现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为3m的物体，静止时弹簧的伸长量也为L，说明弹簧的弹力大小也等于mg，根据平衡条件求解物体所受到的摩擦力．
解答：解：由题，用轻弹簧竖直悬挂一质量为m的物体时，弹簧的弹力大小F=mg．现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为3m的物体，静止时弹簧的伸长量也为L，说明弹簧的弹力大小F=mg．
对物体：沿斜面方向受到弹簧的拉力F，重力沿斜面向下的分力为3mgsin30°=1.5mg，则可见，物体有向下运动的趋势，受到沿斜面向上的静摩擦力，由平衡条件得知：静摩擦力大小为f=3mgsin30°-F=mg．所以物体所受到的摩擦力大小为mg，方向沿斜面向上．
故选C
点评：本题解答的关键是抓住两种情况下弹簧的弹力大小相等，再由平衡条件分析求解静摩擦力的大小和方向．