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试题内容

如图所示,质量为20 kg的物体放在水平地面上,已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N,动摩擦因数是0.5,物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的轻质弹簧相连(设弹簧的形变均在弹性限度内,取g=10 m/s2),问:

(1)将弹簧拉长2 cm时,物体受到地面的摩擦力Ff1多大?

(2)将弹簧拉长4 cm时,物体受到地面的摩擦力Ff2多大?

(3)物体在水平面上匀速运动时,弹簧形变量Δx多大?

答案解析

【答案】

(1)80 N (2)100 N (3)0.025 m

【解析】

(1)根据胡克定律Fkx,当x=2 cm=0.02 m时,

F1=4×103×0.02 N=80 N

由于拉力F1小于最大静摩擦力,物体具有向右的运动趋势,此时物体受到地面的静摩擦力大小为Ff1=80 N.

(2)当x=4 cm=0.04 m时,

F2=4×103×0.04 N=160 N,大于最大静摩擦力,物体已经运动,这时摩擦力为滑动摩擦力,大小为Ff2μFNμmg=0.5×20×10 N=100 N.

(3)当物体在水平面上匀速运动时,物体受滑动摩擦力,摩擦力和拉力为一对平衡力,即弹簧拉力Fμmg=100 N,由FkΔx

解得Δx4×103(100) m=0.025 m.

所属考点

滑动摩擦力

滑动摩擦力知识点包括滑动摩擦力知识点梳理、滑动摩擦力探究、求解滑动摩擦力大小的思路等部分,有关滑动摩擦力的详情如下:

录入时间:2021-01-25 13:23:43