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＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.(g＝10 m/s²)

(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长到12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？

(2)若将弹簧拉长到11cm时，物体所受到的摩擦力大小为多少？

(3)若将弹簧拉长到13cm时，物体所受的摩擦力大小为多少？(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)

Answer 1

解： (1)物体匀速前进时，k(x－x₀)＝μmg（2分）

       k＝＝200 N/m.                         （2分）

(2)F₁＝k(x₁－x₀)＝200×(0.11－0.10)N＝2 N      （1分）

最大静摩擦力F_fm＝0.2×2×10 N＝4 N            （1分）

故物体没动，静摩擦力F_f1＝F₁＝2 N.             （2分）

(3）F₂＝k(x₂－x₀)＝200×(0.13－0.10)N＝6 N.    （2分）

    F_f2＝μF_N＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N.        （2分）