Question

如图所示，重300N的物体放在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为152N，动摩擦因数是0.5，物体的一端连一根劲度系数为5×10³ N/m的轻质弹簧．试问：
（1）将弹簧拉长2cm时，物体受到地面的摩擦力多大？
（2）将弹簧拉长4cm时，物体受到地面的摩擦力多大？

Answer 1

分析：根据胡克定律求出弹簧的弹力，通过与最大静摩擦力比较判断物体有无滑动，若没有滑动，根据共点力平衡求出静摩擦力的大小，若滑动，结合滑动摩擦力公式求出滑动摩擦力的大小．

解答：解：（1）根据胡克定律得，F=kx=5×10³×0.02=100N＜f_m，
可知物体没有滑动，则f=F=100N．
（2）根据胡克定律得，F=kx′=5×10³×0.04N=200N＞f_m
可知物体已经滑动，则f=μF_N=μmg=0.5×300N=150N．
答：（1）将弹簧拉长2cm时，物体受到地面的摩擦力为100N
（2）将弹簧拉长4cm时，物体受到地面的摩擦力为150N．

点评：解决本题的关键通过弹力与最大静摩擦力比较判断物体是否滑动，物体所受的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力．