Question

用一根长20cm、劲度系数k=200N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1kg的木块，弹簧的长度逐渐伸长到22.4c

Answer 1

解题思路：通过弹簧的伸长，由胡克定律来计算出物体刚开始运动的摩擦力大小，与物体正在运动的摩擦力大小．滑动摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积．

（1）木块在刚滑动之前，受到静摩擦力已达到最大值，其最大值为：

F_max=F=k（x₁-x₀）=200×（0.224-0.20）N=4.8N

其变化范围是0～F_max，即0～4.8N．

（2）当木块做匀速运动时，木块受到的滑动摩擦力F_滑与弹簧的拉力大小相等、方向相反．

F_滑=F′=k（x₂-x₀）=200×（0.217-0.20）N=3.4N，

因为F_滑=μF_N=μG

所以动摩擦因数为μ=[F滑/FN]=[3.4/10]=0.34

（3）因为滑动摩擦力F_滑=μF_N，F_滑是由F_N决定的，μ和F_N不变，所以F_滑不变，可见在木块滑动后，弹簧的长度小于或大于21.7cm时，只是拉力变化，滑动摩擦力的大小与木块的运动状态无关．

答：（1）木块受到的最大静摩擦力4.8N，静摩擦力的变化范围0～4.8N；

（2）木块与桌面间的动摩擦因数是0.34；

（3）木块滑动的过程中，当弹簧的长度小于或大于21.7cm时，滑动摩擦力大小不变．

点评：

本题考点： 共点力平衡的条件及其应用；胡克定律．

考点点评： 学会区别静摩擦力与滑动摩擦力，同时静摩擦力的大小由引起它有运动趋势的外力决定，而滑动摩擦力等于μFN．