Question

【題目】如圖所示，一質量不計的彈簧原長為10cm，一端固定于質量m＝2kg的物體上，在另一端施加一水平拉力F若物體與水平面間的動摩擦因數為0.2，當彈簧拉長至12cm時，物體恰好勻速運動，g取10m/s2，（設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，彈簧始終在彈性限度內），求：

（1）彈簧的勁度系數為多少？

（2）若將彈簧拉長至11cm，物體受到的摩擦力大小為多少？

（3）若將彈簧拉長至13cm，物體受到的摩擦力大小為多少？

Answer 1

【答案】(1) (2) 2N (3) 4N

【解析】

(1)當彈簧拉長至12cm時，物體恰好勻速運動；物體勻速前進時k（x﹣x0）＝μmg

解得：

(2)根據胡克定律：

F1＝k（x1﹣x0）＝200×（0.11﹣0.10）＝2N

因F1＜fmax＝F滑＝μmg＝4N

則f為靜摩擦力，大小為2N

(3) 根據胡克定律：

F2＝k（x2﹣x0）＝200×（0.13﹣0.10）＝6N

由于F2＞fmax＝F滑＝μmg＝4N

則有f為滑動摩擦力，大小為4N