Question

如图所示，质量为2kg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)物体所受的滑动摩擦力为多大？
(3)物体与地板间的动摩擦因数是多少？(g均取10m/s²)

Answer 1

(1)6N　(2)5N　(3)0.25

试题分析：
(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F_fmax＝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F_f＝5N。
(3)由滑动摩擦力公式可得：F_f＝μF_N＝μmg，求得μ＝0.25。