题目

如图所示,质量为20kg的物体放在水平地面上,已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120N,动摩擦因数是0.5,物体的一端与一根劲度系数为4×103N/m的轻质弹簧相连(设弹簧的形变均在弹性限度内,取g=10m/s2),问: (1) 将弹簧拉长2cm时,物体受到地面的摩擦力Ff1多大? (2) 将弹簧拉长4cm时,物体受到地面的摩擦力Ff2多大? (3) 物体在水平面上匀速运动时,弹簧形变量△X多大? 答案: 解:根据胡克定律F=kx,当x=2cm=0.02m时,F1=4×103N/m×0.02m=80N;由于拉力F小于最大静摩擦力,故此时物体受到地面的摩擦力Ff1=80N.答:将弹簧拉长2cm时,物体受到地面的摩擦力80N; 解:当x=4cm=0.04m时,F2=4×103N/m×0.04m=160N,此力大于最大静摩擦力,所以物体已经拉动,这时摩擦力为滑动摩擦力,Ff2=μN=μmg=0.5×200=100N.答:将弹簧拉长4cm时,物体受到地面的摩擦力100N; 解:当物体在水平面上匀速运动时,弹簧拉力F=μmg=100N,又F=k△x解得:△x= 1004×103 m=0.025m答:物体在水平面上匀速运动时,弹簧形变量0.025m.
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