Question

如图所示，光滑斜面倾角为θ=30°，一个重20N的物体在斜面上静止不动．轻质弹簧原长为10cm，现在的长度为

如图所示，光滑斜面倾角为θ=30°，一个重20N的物体在斜面上静止不动．轻质弹簧原长为10cm，现在的长度为6cm．（g取10m/s2）求：（1）弹簧的劲度系数（2）若斜面粗糙，将这个物体沿斜面上移6cm，弹簧上端与物体相连，下端固定，物体仍静止于斜面上，物体受到的摩擦力的大小和方向．

Answer 1

（1）对物体受力分析如图：

由平衡条件得：F=Gsinθ=10N
形变量x=（10-6）cm=4cm
由胡克定律：F=kx得：
k=

F

x

=2.5N/cm
（2）对物体受力分析如图：

由平衡条件：f=F+Gsinθ
由胡克定律：F=kx=2.5×2=5N；
Gsinθ=10N
所以：f=10N+5N=15N；方向沿斜面向上．
答：（1）弹簧的劲度系数为：2.5N/cm
（2）物体受到的摩擦力的大小为15N和方向沿斜面向上