Question

水平地面上放一個(gè)質(zhì)量為5kg的鐵塊放在水平地面上，與之相連的輕質(zhì)彈簧的原長(zhǎng)為x₀=12cm，鐵塊與地面間的最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力，鐵塊與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，一個(gè)人用水平方向的力拉彈簧．
（1）若將彈簧拉長(zhǎng)到x₁=17cm，物體恰好能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求彈簧的勁度系數(shù)k．．
（2）若將彈簧拉長(zhǎng)到x₂=15cm，求此時(shí)鐵塊受到的摩擦力大小．
（3）若在鐵塊上放一塊質(zhì)量為2kg的物體，要維持物體勻速運(yùn)動(dòng)，求此過(guò)程彈簧的長(zhǎng)度是多少．
（彈簧不超過(guò)彈性限度）

Answer 1

分析：物體勻速運(yùn)動(dòng)，木塊受力平衡，即拉力、靜摩擦力和彈簧拉力平衡，根據(jù)胡克定律、滑動(dòng)摩擦力公式及平衡條件即可求解．

解答：解：（1）物體勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，根據(jù)平衡條件得：
K（x₁-x₀）=μmg
代入數(shù)據(jù)解得K=3N/cm
（2）若將彈簧拉長(zhǎng)到x₂=15cm，此時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則有：
f=K（x₂-x₀）=9N
（3）物體勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，根據(jù)平衡條件得：
K（x₃-x₀）=μ（m+M）g
解得：x₃=19cm
答：（1）彈簧的勁度系數(shù)為3N/cm（2）此時(shí)鐵塊受到的摩擦力大小為9N （3）此過(guò)程彈簧的長(zhǎng)度是19cm

點(diǎn)評(píng)：本題考查了胡克定律、滑動(dòng)摩擦力公式及平衡條件的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．