Question

13．用勁度系數(shù)k=300N/m的輕彈簧連接的滑塊A，B靜止在水平桌面上，彈簧沒有形變，如圖所示，已知G_A=200N，G_B=300N，A、B與桌面的動摩擦因數(shù)分別為0.25和0.50．用水平力F作用于A，讓F從零開始緩慢增大，并使B緩慢移動（速度可視為零）0.5m，以作用力F為縱坐標，A移動的距離為橫坐標，試作出拉力F隨位移的變化圖線．

Answer 1

分析 當拉力小于A與地面間的滑動摩擦力時，A靜止；當大于A于地面間的滑動摩擦力小于AB與地面間的滑動摩擦力時，A動B不動；使B緩慢移動（速度可視為零）0.5m過程，拉力按照題意應該是保持不變．

解答 解：A與桌面的滑動摩擦力：f_A=μ_Am_Ag=0.25×200N=50N
B與桌面的滑動摩擦力：f_B=μ_Bm_Bg=0.5×300N=150N
分階段考慮：
①當拉力F≤50N時，物體A靜止不動；
②當拉力50N＜F≤200N時，彈簧拉長，A向右運動，但B不動，最大位移：
x=$\frac{F-{f}_{A}}{k}$
③使B緩慢移動（速度可視為零）0.5m過程，拉力按照題意應該是保持不變，故彈簧長度不變，故對AB整體，有：
F=f_A+f_B=200N
圖象如下：

答：A移動的距離為橫坐標，試作出拉力F隨位移的變化圖線如圖所示．

點評 本題的難點在于區(qū)分物體的運動過程及受力情況，判斷出AB何時動，誰動．