简答题

如图所示,质量为1kg的物体放在水平地板上,用一原长为8cm的轻质弹簧水平拉该物体,当其刚开始运动时,弹簧的长度为11cm,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的长度为10.5cm,已知弹簧的劲度系数k=200N/m。求: (1)物体所受的最大静摩擦力为多大? (2)物体与地板间的动摩擦因数是多少?(g均取10m/s2

正确答案

(1)6N
(2)0.5

答案解析

(1)当物体刚开始被拉动时,弹簧的伸长量为Δx1=11cm-8cm=3cm,
根据胡克定律可得:弹簧的弹力为:F1=kΔx=200N/m×0.03m=6N,
此时物体所受的最大静摩擦力等于弹簧的弹力,即Ffmax=6N。
(2)当物体匀速滑动时,弹簧的伸长量为Δx2=10.5cm-8cm=2.5cm,
根据胡克定律可得:弹簧的弹力为:F2=kΔx2=200N/m×0.025m=5N,
此时物体所受的滑动摩擦力等于弹簧的弹力,即Ff=5N。
由滑动摩擦力公式可得:Ff=μFN=μmg,求得μ=0.5。
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