Question

如圖所示，質量=10kg和=30kg的兩物體，疊放在粗糙的水平地面上，物體跟地面之間的動摩擦因數為0.30．處于水平位置的輕彈簧勁度系數為200N/m，一端固定于墻壁，另一端跟質量為m₁的物體相連，彈簧處于自然狀態．現用水平推力F推質量為m₂的物體上，使它緩慢地向墻壁一側移動．當移動0.40m時，兩物體間剛要開始相對滑動而還沒滑動，取g=10m/s²，這時水平推力F的大小為（　　）

A．120N

B．170N

C．200N

D．280N

Answer 1

分析：當質量為m₂的物體向左移動0.40m時，彈簧被壓縮0.40m，根據胡克定律求出此時彈簧的彈力大小．以m₁和m₂整體為研究對象，分析受力情況，根據平衡條件求出這時水平推力F的大小．

解答：解：當質量為m₂的物體向左移動0.40m時，彈簧的量壓縮為x=0.40m，根據胡克定律得，此時彈簧的彈力大小為：
F_彈=kx=200×0.4N=80N
以m₂研究對象，分析m₁和m₂整體水平方向的受力情況如圖，根據平衡條件得：
F=F_彈+f
又f=μ（m₁+m₂）g
得到：F=F_彈+μ（m₁+m₂）g=80N+（10+30）×10×0.30N=200N．
故選：C．

點評：本題平衡條件的簡單應用，要靈活選擇研究對象，可以采用隔離法，也可以采用整體法．