Question

16．如圖所示，質(zhì)量m₁=10kg和m₂=30kg的兩物體疊放在動摩擦因數(shù)為0.25的粗糙水平地面上．勁度系數(shù)為k=250N/m的輕彈簧處于水平方向，其兩端分別與墻壁和質(zhì)量為m₁的物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)．現(xiàn)用一水平拉力F作用于m₂上，使它緩慢地向右移動，當(dāng)移動x=0.20m時，兩物體開始相對滑動，取g=10m/s²，則此時水平拉力F的大小為（　�。�

• A． 50N
• B． 100N
• C． 150N
• D． 200N

Answer 1

分析 當(dāng)質(zhì)量為m₂的物體向右移動0.20m時，彈簧伸長0.20m，根據(jù)胡克定律求出此時彈簧的彈力大小．以m₁和m₂整體為研究對象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件求出這時水平推力F的大小．

解答 解：當(dāng)質(zhì)量為m₂的物體向右移動0.20m時，彈簧伸長量為 x=0.20m，根據(jù)胡克定律得，此時彈簧的彈力大小為：
F_彈=kx=250×0.2N=50N
以整體為研究對象，根據(jù)平衡條件得：
F=F_彈+f
又f=μ（m₁+m₂）g
得到：F=F_彈+μ（m₁+m₂）g=50N+0.25×（10+30）×10N=150N．
故選：C

點評 本題平衡條件的簡單應(yīng)用，要靈活選擇研究對象，可以采用隔離法，也可以采用整體法．