Question

3．如圖所示，用原長為16cm的輕彈簧水平拉水平地面上質量為2kg的木塊，使它向右勻速滑動．量得彈簧現長20cm，若已知彈簧的勁度系數為200N/m，（g取10m/s²）求：
（1）彈簧彈力為多大？
（2）木塊與水平地面間的滑動摩擦因數為多少？

Answer 1

分析 （1）先求出彈簧的伸長量，然后根據胡克定律求出彈簧彈力；
（2）根據平衡條件求出滑動摩擦力，然后根據F_f=μF_N的變形公式μ=$\frac{{F}_{f}}{{F}_{N}}$求出木塊與水平地面間的滑動摩擦因數．

解答 解：（1）彈簧的伸長量△x=20cm-16cm=4cm=0.04m，
由胡克定律得，彈簧彈力：
F=k△x=200N/m×0.04m=8N．
（2）因為木塊在水平地面上，
所以木塊對水平地面的壓力：
F_N=mg=2kg×10m/s²=20N，
因為木塊在水平地面勻速滑動，根據二力平衡條件可知，
木塊受到的滑動摩擦力F_f=F=8N，
由F_f=μF_N得，木塊與水平地面間的滑動摩擦因數：
μ=$\frac{{F}_{f}}{{F}_{N}}$=$\frac{8N}{20N}$=0.4．
答：（1）彈簧彈力為8N；
（2）木塊與水平地面間的滑動摩擦因數為0.4．

點評 本題考查了胡克定律、滑動摩擦力公式及平衡條件的直接應用，難度不大，屬于基礎性題目．