Question

如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝2kg的物体上，在另一端施加一水平拉力F若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，g取10m/s²，（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内），求：

（1）弹簧的劲度系数为多少？

（2）若将弹簧拉长至11cm，物体受到的摩擦力大小为多少？

（3）若将弹簧拉长至13cm，物体受到的摩擦力大小为多少？

Answer

(1) (2) 2N (3) 4N

【解析】

(1)当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动；物体匀速前进时k（x﹣x0）＝μmg

解得：

(2)根据胡克定律：

F1＝k（x1﹣x0）＝200×（0.11﹣0.10）＝2N

因F1＜fmax＝F滑＝μmg＝4N

则f为静摩擦力，大小为2N

(3) 根据胡克定律：

F2＝k（x2﹣x0）＝200×（0.13﹣0.10）＝6N

由于F2＞fmax＝F滑＝μmg＝4N

则有f为滑动摩擦力，大小为4N