Question

【題目】如圖所示，勁度系數(shù)為 k=100N/m 的輕彈簧左端固定，右端連接一個(gè)質(zhì)量為 M=2kg 的物體，放在水平面上的 P 點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于原長狀態(tài)，現(xiàn)通過 M 用力把彈簧拉長， 當(dāng)把物體拉到 Q 點(diǎn)時(shí)，放開后物體恰好還能靜止，此時(shí) PQ 間距為 4cm；如果再在 M 的右 端通過跨過滑輪的細(xì)繩連接一個(gè)小物體 m，當(dāng) m 最多為多少時(shí)物體 M 仍能靜止在 Q點(diǎn)上？（g=10m/s2)

Answer 1

【答案】m=0.8kg

【解析】物體被拉到Q點(diǎn)時(shí)，恰好能靜止，設(shè)所受的摩擦力最大值為fm，受力如圖1所示，由平衡條件得：kx=fm

當(dāng)掛上小物體且m最大后，M受的摩擦力變?yōu)橄蜃笄易畲螅�受力如圖2所示，m受力如圖3所示，

對(duì)M物體：FT=fm+kx

對(duì)m物體：FT=mg

聯(lián)立解得：m=2Kx

代入數(shù)據(jù)求得最大質(zhì)量為：m=0.8kg