Question

【题目】自由长度为17cm的轻质弹簧，劲度系数k＝2000 N/m，用其对水平面上重200 N的物体施加水平弹力。当弹簧长度为21 cm时，物体恰能在水平面上做匀速直线运动。所有操作均在弹簧弹性限度内，求：

（1）物体与水平面间的动摩擦因数。

（2）当物体在水平方向保持静止，且弹簧长度为15cm时，物体受到的摩擦力多大？

（3）如果在物体水平向右直线运动时，突然使弹簧长度维持为16cm，在继续向右滑行阶段，物体受到的摩擦力的大小和方向如何？

Answer 1

【答案】（1）0.4；（2）40N；（3）80N，方向水平向左

【解析】

（1）将弹簧的长度单位由cm换算为m，17cm=0.17m，21cm=0.21m，物体做匀速直线运动时，则滑动摩擦力大小等于此时的弹簧弹力，根据平衡条件得：

根据胡克定律可知：

其中

=0.21m-0.17m=0.04m

根据滑动摩擦力公式可知：

联立解得：

（2）当物体在水平方向保持静止，且弹簧长度为15cm=0.15m，根据平衡条件得：

根据胡克定律可知：

其中

0.17m-0.15m=0.02m

联立解得静摩擦力为：40N

（3）物体向右滑行，受到滑动摩擦力作用，有：

=80N

方向水平向左。