Question

如图所示，质量分别为m₁=4kg、m₂=6kg的物体用轻质弹簧相连，用一水平力F作用在m₁上，拉着它们一起沿水平地面匀速直线运动．已知弹簧原来l₀=20cm，劲度系数k=6N/cm，m₁、m₂与地面间的动摩擦因数均为μ=0.4，g=10m/s²．求：
（1）F的大小．
（2）m₁、m₂的距离．

Answer 1

分析：（1）系统做匀速直线运动，由平衡条件可以求出拉力大小．
（2）两物体间的距离等于弹簧的长度，由胡克定律可以求出弹簧的伸长量，然后求出两物体间的距离．

解答：解：（1）m₁、m₂受到的摩擦力分别为：
F_f1=μF_N1=μm₁g=0.4×4×10 N=16 N
F_f2=μF_N2=μm₂g=0.4×6×10 N=24 N
由平衡条件得：F=F_f1+F_f2=40 N．
（2）对m₂：弹簧弹力F_N=F_f2=24 N．
由F_N=k（l-l₀）得：
l=

FN

k

+l₀=

24

6

 cm+20 cm=24 cm．
答：（1）F大小为40N；
（2）m₁、m₂的距离为24cm．

点评：应用平衡条件与胡克定律即可正确解题，本题难度不大，是一道基础题．