Question

【题目】如图所示，轻质弹簧的劲度系数为20N/cm，用其拉着一个重200N的物体在水平面上运动．当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动．

（1）求物体与水平面间的动摩擦因数；
（2）当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？
（3）如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力有多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：根据胡克定律得，弹簧的拉力F=kx，由平衡条件得：

滑动摩擦力：f=F

支持力：FN=G

又f=μFN，联立代入得到

μ= = =0.4

答：物体与水平面间的动摩擦因数0.4

（2）解：当弹簧的伸长量增加为6cm时，弹力增加为F=kx=20N/cm×6cm=120N；

由于动摩擦因数μ不变，物体对地面的压力大小FN不变，则滑动摩擦力f不变，f=μG=80N

答：当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力有120N；这时物体受到的摩擦力有80N

（3）解：突然撤去弹簧物体在水平面继续滑行，物体受滑动摩擦力，

由于压力不变，故滑动摩擦力不变，为80N

答：如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力有80N

【解析】（1）物体在水平面上做匀速直线运动，受到重力、水平面的支持力、滑动摩擦力和弹簧的弹力，由胡克定律求出弹簧的拉力，根据平衡条件可知，滑动摩擦力与拉力大小相等，支持力与重力大小相等，由f=μFN求出动摩擦因数．（2）当弹簧的伸长量增大时，弹簧的拉力增大，而滑动摩擦力不变．（3）撤去弹簧物体在水平面继续滑行，物体受滑动摩擦力，大小不变．
【考点精析】本题主要考查了滑动摩擦力的相关知识点，需要掌握滑动摩擦力:利用公式f=μF N 进行计算，其中FN 是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解才能正确解答此题．