Question

如图所示，质量不等的三个物块A、B、C用劲度系数完全相同的三个弹簧1、2、3依次连接着处于静止状态，A、B在水平桌面上，C绕过定滑轮悬挂在桌面外，此时弹簧1、2、3的伸长量分别为0、2cm、3cm，已知C的质量为mC=3kg，（取g=10m/s²）则
（1）弹簧1、2、3的弹力的大小分别为多少？
（2）此时物块A所受的摩擦力多大？方向如何？
（3）此时物块B所受的摩擦力多大？方向如何？

Answer 1

分析：（1）以C为研究对象，求出弹簧3的拉力，根据胡克定律求解弹簧2的拉力．弹簧1的拉力为零．
（2）物块A水平方向受到弹簧2的拉力和静摩擦力，由平衡条件求解摩擦力的大小和方向．
（3）以B为研究对象，分析受力，由平衡条件求解B所受的摩擦力的大小和方向．

解答：解：
（1）对C物体由平衡条件得：弹簧3的弹力F₃=m_cg=30N   
由胡克定律F=kx得：弹簧1的弹力F₁=0        
由

F2

F3

=

x2

x3

得：F₂=20N              
（2）对A物体由平衡条件得：f_A=F₂=20N，水平向左．  
（3）对B物体由平衡条件得：F₂+f_B=F₃得：f_B=10N，水平向左． 
答：
（1）弹簧1、2、3的弹力的大小分别为0，20N，30N；
（2）物块A所受的摩擦力是20N，方向水平向左；
（3）物块B所受的摩擦力是10N，方向水平向左．

点评：本题是多个物体平衡问题，要学会选择研究对象，往往从受力简单的物体到受力复杂的物体进行分析．