Question

（10分）一根彈簧原長(zhǎng)l₀＝10 cm，勁度系數(shù)為k＝200 N/m，用此彈簧水平拉一重為20 N的物體，如圖所示．

(1)當(dāng)彈簧長(zhǎng)為l₁＝11 cm時(shí)，物體未動(dòng)，求此時(shí)物體所受的靜摩擦力的大小f₁；
(2)當(dāng)彈簧長(zhǎng)為l₂＝12 cm時(shí)，物體仍未動(dòng)，求此時(shí)物體所受的靜摩擦力的大小f₂；
(3)當(dāng)彈簧長(zhǎng)為l₃＝12.5cm時(shí)，物體剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求物體與水平面間最大靜摩擦力的大小f₃；
(4)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.22，則當(dāng)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所受的滑動(dòng)摩擦力的大小f₄以及此時(shí)彈簧長(zhǎng)度l₄．

Answer 1

(1)2 N　(2)4 N　(3)5 N　(4)4.4 N　0.122 m

試題分析：(1)f₁＝F₁＝k(l₁－l₀)＝200(0.11－0.10) N＝2 N.          2分
(2) f₂＝F₂＝200(0.12－0.10) N＝4 N.                             2分
(3)最大靜摩擦力f₃＝F₃＝200(0.125－0.10) N＝5 N.                 2分
(4)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力f₄＝μF_N＝0.22×20 N＝4.4 N，      2分
由F₄＝k(l₄－l₀) ＝f₄，得l₂＝0.122 m.                             2分
點(diǎn)評(píng)：難度較小，當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡，靜摩擦力根據(jù)受力平衡和牛頓第二定律求解，滑動(dòng)摩擦力根據(jù)公式求解