Question

【题目】如图所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝4 kg的物体上，另一端施一水平拉力F。（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，g＝10 m/s2）

（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.45，当弹簧拉长至14.5 cm时，物体恰好向右匀速运动，弹簧的劲度系数多大？

（2）若将弹簧压缩至6cm，物体受到的摩擦力？

（3）若将弹簧拉长至16 cm，物体受到的摩擦力？

Answer 1

【答案】（1）400N/m（2）16N，方向水平向右（3）18N、方向水平向左

【解析】

（1）由胡克定律：

F=kx1

x1=L1-L0=4.5cm

FN=G=40N

由物体恰好匀速运动：

F=f=μFN=18N

解得：

k=400N/m

（2）压缩量x2=L2-L0=4cm、

F1=kx2=16N

F1小于最大静摩擦力，物体受静摩擦

Ff=F1=16N

方向水平向右

（3）x3=L3-L0=6cm >x1=4cm、物体受滑动摩擦

f=μFN=18N

方向水平向左