Question

物体质量为10KG，动力摩擦因数为0.2，g取10m/s2，求弹簧的拉力分别为5N，10N，20N时摩擦力大小

Answer 1

问：物体质量为10KG，动力摩擦因数为0.2，g取10m/s2，求弹簧的拉力分别为5N，10N，20N时摩擦力大小

问：老师

答：同学，当弹簧拉力为 5N 时，水平方向上的合力为 F_h = 5N - f。由于物体不会运动，因此 F_h = 0，即 5N - f = 0。解得 f = 5N。当弹簧拉力为 10N 时，水平方向上的合力为 F_h = 10N - f。在这种情况下，摩擦力分为两种情况：如果摩擦力小于等于静摩擦力，则物体不会移动，即有 F_h = 0，从而可以得到 f_s = μ_s N = μ_s mg = 2N，因此 10N - f_s = 8N f_k，此时摩擦力的大小为静摩擦力，即 f = f_s = 2N。如果摩擦力大于静摩擦力，则物体开始运动，此时摩擦力的大小为动摩擦力，即 f = f_k = μ_k N。因此需要判断 10N 是否大于静摩擦力 2N，如果是，则摩擦力为 f_k；否则摩擦力为 f_s。代入数据计算可得：如果 μ_k mg > f_s，即 μ_k > 0.2，则 f = f_k = μ_k mg = 1N。如果 μ_k mg <= f_s，则 f = f_s = 2N。

答：当弹簧拉力为 20N 时，水平方向上的合力为 F_h = 20N - f。在这种情况下，摩擦力分为两种情况：如果摩擦力小于等于静摩擦力，则物体不会移动，即有 F_h = 0，从而可以得到 f_s = μ_s N = μ_s mg = 2N，因此 20N - f_s = 18N f_k，此时摩擦力的大小为静摩擦力，即 f = f_s = 2N。如果摩擦力大于静摩擦力，则物体开始运动，此时摩擦力的大小为动摩擦力，即 f = f_k = μ_k N。因此需要判断 20N 是否大于静摩擦力 2N，如果是，则摩擦力为 f_k；否则摩擦力为 f_s。代入数据计算可得：如果 μ_k mg > f_s，即 μ_k > 0.2，则 f = f_k = μ_k mg = 2N。如果 μ_k mg <= f_s，则 f = f_s = 2N。综上所述，当弹簧拉力分别为 5N、10N 和 20N 时，摩擦力的大小分别为