Question

（g取10m/s²）質(zhì)量為10kg的物體置于水平桌面上，它與桌面之間的最大靜摩擦力及滑動(dòng)摩擦力均為其壓力的0.4倍，今用勁度系數(shù)為600N/m的彈簧水平地拉物體；
（1）當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)為0.05m時(shí)，物體與桌面間摩擦力的大小為多大？
（2）當(dāng)彈簧拉力變?yōu)?0N時(shí)，物體與桌面間摩擦力是多大？
（3）對(duì)物體施加一豎直向下，大小為50N壓力，要使物體勻速運(yùn)動(dòng)，水平彈簧拉力應(yīng)為多少？

Answer 1

解：（1）由題意，物體所受的最大靜摩擦力為：f_m=0.4mg=40N
當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)0.05m時(shí)，彈簧的拉力為：F₁=kx=600×0.05N=30N＜f_m
故物體未動(dòng)，物體受到的靜摩擦力大小為：f_靜=F=kx=30N
（2）F₂=50N＞f_m，則物體開始運(yùn)動(dòng)，受到滑動(dòng)摩擦力作用，則：f=0.4mg=40N
（3）加壓后：F_N=G+F=100N+50N=150N
滑動(dòng)摩擦力：F_f=μF_N=60N
由于物體勻速運(yùn)動(dòng)，則有水平彈簧拉力：F₃=F_f=60N
答：（1）當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)為0.05m時(shí)，物體與桌面間摩擦力的大小為30N．
（2）當(dāng)彈簧拉力變?yōu)?0N時(shí)，物體與桌面間摩擦力是40N．
（3）對(duì)物體施加一豎直向下，大小為50N壓力，要使物體勻速運(yùn)動(dòng)，水平彈簧拉力是60N．
分析：（1）由題意，求出最大靜摩擦力，根據(jù)胡克定律求出彈簧的拉力，判斷物體的狀態(tài)，根據(jù)平衡條件求解靜摩擦力；
（2）當(dāng)彈簧的拉力大于最大靜摩擦力時(shí)，物體開始運(yùn)動(dòng)，受到滑動(dòng)摩擦力，由f=μN(yùn)求解摩擦力；
（3）根據(jù)平衡條件和摩擦力公式結(jié)合求解彈簧的水平拉力大�。�
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要根據(jù)拉力與最大靜摩擦力的關(guān)系，分析物體的狀態(tài)，再選擇不同的方法求解摩擦力．