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有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧.如图所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔尾部的按钮上...

有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧.如图所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码,弹簧压缩2mm.现用这支圆珠笔水平推一部放在桌面上的一本书,当按钮压缩量为2.5mm时,这本书匀速运动.试求:
(1)笔内小弹簧的劲度系数;
(2)书与桌面间的摩擦力的大小 (g取10m/s2

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(1)当笔杆竖直放置时,弹簧的弹力大小等于砝码的重力,由胡克定律可求得笔内小弹簧的劲度系数; (2)书做匀速运动,水平方向所受的滑动摩擦力与弹簧的弹力平衡,根据胡克定律求出此时弹簧的弹力,即可得到书与桌面间的摩擦力的大小. 【解析】 (1)当笔杆竖直放置时,弹簧的弹力大小:f弹=mg=2N 由胡克定律f=kx,得:k===1×103(N/m) (2)当书匀速运动时,有f弹=f滑 而弹力:f弹=kx′=1×103×2.5×103=2.5(N) 即得书与桌面间的摩擦力:f滑=2.5N 答:(1)笔内小弹簧的劲度系数是1×103N/m; (2)书与桌面间的摩擦力的大小是2.5N.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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