Question

（g取10m/s²）質量為10kg的物體置于水平桌面上，它與桌面之間的最大靜摩擦力及滑動摩擦力均為其壓力的0.4倍，今用勁度系數為600N/m的彈簧水平地拉物體；
（1）當彈簧的伸長為0.05m時，物體與桌面間摩擦力的大小為多大？
（2）當彈簧拉力變?yōu)?0N時，物體與桌面間摩擦力是多大？
（3）對物體施加一豎直向下，大小為50N壓力，要使物體勻速運動，水平彈簧拉力應為多少？

Answer 1

分析：（1）由題意，求出最大靜摩擦力，根據胡克定律求出彈簧的拉力，判斷物體的狀態(tài)，根據平衡條件求解靜摩擦力；
（2）當彈簧的拉力大于最大靜摩擦力時，物體開始運動，受到滑動摩擦力，由f=μN求解摩擦力；
（3）根據平衡條件和摩擦力公式結合求解彈簧的水平拉力大小．

解答：解：（1）由題意，物體所受的最大靜摩擦力為：f_m=0.4mg=40N
當彈簧伸長0.05m時，彈簧的拉力為：F₁=kx=600×0.05N=30N＜f_m
故物體未動，物體受到的靜摩擦力大小為：f_靜=F=kx=30N
（2）F₂=50N＞f_m，則物體開始運動，受到滑動摩擦力作用，則：f=0.4mg=40N
（3）加壓后：F_N=G+F=100N+50N=150N
滑動摩擦力：F_f=μF_N=60N
由于物體勻速運動，則有水平彈簧拉力：F₃=F_f=60N
答：（1）當彈簧的伸長為0.05m時，物體與桌面間摩擦力的大小為30N．
（2）當彈簧拉力變?yōu)?0N時，物體與桌面間摩擦力是40N．
（3）對物體施加一豎直向下，大小為50N壓力，要使物體勻速運動，水平彈簧拉力是60N．

點評：本題關鍵要根據拉力與最大靜摩擦力的關系，分析物體的狀態(tài)，再選擇不同的方法求解摩擦力．