Question

如圖所示，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm，用其拉著一個重200N的物體在水平面上運動．當(dāng)彈簧的伸長量為4cm時，物體恰在水平面上做勻速直線運動．求：
（1）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)．
（2）改變拉力，當(dāng)彈簧的伸長量為6cm時，物體受到的水 平拉力有多大？這時物體受到的摩擦力有多大？

Answer 1

分析：（1）物體在水平面上做勻速直線運動，受到重力、水平面的支持力、滑動摩擦力和彈簧的彈力，由胡克定律求出彈簧的拉力，根據(jù)平衡條件可知，滑動摩擦力與拉力大小相等，支持力與重力大小相等，由f=μF_N求出動摩擦因數(shù)．
（2）當(dāng)彈簧的伸長量增大時，彈簧的拉力增大，而滑動摩擦力不變．

解答：解：（1）根據(jù)胡克定律得，彈簧的拉力F=kx，
由平衡條件得
   滑動摩擦力f=F
    支持力F_N=G
又f=μF_N，聯(lián)立代入得到 
   μ=

kx

G

=

2000×0.04

200

=0.4
（2）當(dāng)彈簧的伸長量增加為6cm時，彈力增加為F=kx=20N/cm×6cm=120N；
由于動摩擦因數(shù)μ不變，物體對地面的壓力大小F_N不變，則滑動摩擦力f不變，f=μG=80N
答：（1）物體與水平面的動摩擦因數(shù)為0.4；
    （2）物體受到的水平拉力有120N，這時物體受到的摩擦力為80N．

點評：對于物體的平衡問題，首先確定研究對象，其次分析物體受力情況，再根據(jù)平衡條件列方程求解．