Question

如图所示，质量分别为m₁=4kg、m₂=6kg的物体用轻质弹簧相连，用一水平力F作用在m₁上，拉着它们一起沿水平地面匀速直线运动．已知弹簧原来l=20cm，劲度系数k=6N/cm，m₁、m₂与地面间的动摩擦因数均为μ=0.4，g=10m/s²．求：
（1）F的大小．
（2）m₁、m₂的距离．

Answer

（1）系统做匀速直线运动，由平衡条件可以求出拉力大小．
（2）两物体间的距离等于弹簧的长度，由胡克定律可以求出弹簧的伸长量，然后求出两物体间的距离．
【解析】
（1）m1、m2受到的摩擦力分别为：
Ff1=μFN1=μm1g=0.4×4×10 N=16 N
Ff2=μFN2=μm2g=0.4×6×10 N=24 N
由平衡条件得：F=Ff1+Ff2=40 N．
（2）对m2：弹簧弹力FN=Ff2=24 N．
由FN=k（l-l）得：
l=+l= cm+20 cm=24 cm．
答：（1）F大小为40N；
（2）m1、m2的距离为24cm．