Question

如图所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量为m＝2 kg的物体上，

另一端施一水平拉力F．（g＝10 m/s²）

（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长到12 cm 时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？

（2）若将弹簧拉长到11 cm时，物体所受到的摩擦力大小为多少？

（3）若将弹簧拉长到13 cm时，物体所受的摩擦力大小为多少？（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）

Answer

（1）200 N/m（2）2 N（3）4 N

【解析】

试题分析：（1）物体匀速前进时，

则k＝＝＝200 N/m ( 4分)

（2）根据，F1＝200×(0.11－0.10)＝2 N

最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力Ffm＝0.2×2×10 N＝4 N

故物体没动，所受静摩擦力Ff1＝F1＝2 N ( 4分)

（3）弹簧弹力，得F2＝200×(0.13－0.10) N＝6 N.

物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为Ff2＝μFN＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N ( 4分)

考点：滑动摩擦力和静摩擦力；胡克定律。