Question

18．如圖所示，一質(zhì)量不計(jì)的彈簧原長為10cm，一端固定于質(zhì)量m=2kg的物體上，另一端施一水平拉力F．若物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)彈簧拉長至12cm時(shí)，物體恰好勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧的勁度系數(shù)為200N/m，若將彈簧拉長至13cm時(shí)，物體所受的摩擦力為4N（設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等）．

Answer 1

分析 （1）物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的拉力與滑動(dòng)摩擦力平衡，由平衡條件和胡克定律求出彈簧的勁度系數(shù)．
（2）若將彈簧拉長到13cm時(shí)，物體將加速前進(jìn)，此時(shí)所受到的是滑動(dòng)摩擦力，由公式可解．

解答 解：（1）物體勻速前進(jìn)時(shí)，由平衡條件得：
k（x-x₀）=μmg
代入解得：k=200N/m．
（2）若將彈簧拉長到13cm時(shí)，此時(shí)所受到的滑動(dòng)摩擦力為：F_f2=μF_N=μmg=0.2×2×10 N=4 N．
故答案為：200 N/m，4 N．

點(diǎn)評 對于摩擦力問題，首先要根據(jù)物體的受力情況，判斷物體的狀態(tài)，確定是何種摩擦力，再選擇解題方法．靜摩擦力由平衡條件求解，而滑動(dòng)摩擦力可由公式可得解．