Question

如图所示，轻质弹簧的劲度系数k=2000N/m，用其拉着一个重为200N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4

如图所示，轻质弹簧的劲度系数k=2000N/m，用其拉着一个重为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，求：（1）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，而物体在水平面能继续滑行，这时物体受到的摩擦力多大？

Answer 1

（1）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F_N=G
又f=μF_N，联立代入得到
μ=

2000×0.04

200

=0.4
（2）伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力F=kx=2000×0.06=120N，由于动摩擦因数μ不变，物体对地面的压力大小F_N不变，则滑动摩擦力f不变，f=μG=80N
（3）突然撤去弹簧物体仍然受到滑动摩擦力80N．
答：（1）物体与水平面的动摩擦因数为0.4；
（2）在弹性限度内，当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的摩擦力仍为80N．
（3）突然撤去弹簧物体仍然受到滑动摩擦力80N．