Question

18．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，另一端施一水平拉力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，弹簧的劲度系数为200N/m，若将弹簧拉长至13cm时，物体所受的摩擦力为4N（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）．

Answer 1

分析 （1）物体匀速运动时，弹簧的拉力与滑动摩擦力平衡，由平衡条件和胡克定律求出弹簧的劲度系数．
（2）若将弹簧拉长到13cm时，物体将加速前进，此时所受到的是滑动摩擦力，由公式可解．

解答 解：（1）物体匀速前进时，由平衡条件得：
k（x-x₀）=μmg
代入解得：k=200N/m．
（2）若将弹簧拉长到13cm时，此时所受到的滑动摩擦力为：F_f2=μF_N=μmg=0.2×2×10 N=4 N．
故答案为：200 N/m，4 N．

点评 对于摩擦力问题，首先要根据物体的受力情况，判断物体的状态，确定是何种摩擦力，再选择解题方法．静摩擦力由平衡条件求解，而滑动摩擦力可由公式可得解．