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＝4kg的物體上，另一端施一水平拉力F。（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，g＝10m/s2）：

(1)若物體與水平面間的動摩擦因數為0.45，當彈簧拉長至14.5cm時，物體恰好向右勻速運動，彈簧的勁度系數多大？

(2)若將彈簧壓縮至6cm，求物體受到的摩擦力大小及方向；

(3)若將彈簧拉長至16cm，求物體受到的摩擦力大小及方向。

Answer 1

【答案】(1)；(2)，方向水平向右；(3)，方向水平向左

【解析】

(1)根據胡可定律

彈簧的形變量

由平衡條件得

由物體恰好勻速運動

聯立解得

(2)壓縮量

，

小于最大靜摩擦力，物體受靜摩擦力，即

方向水平向右。

(3)彈簧的形變量

則物體受滑動摩擦力，有

方向水平向左。