Question

18．如圖所示，一質量為2kg的物體夾在兩木板之間，物體左右兩側與兩塊木板間的動摩擦因數μ都為0.1．現用一勁度系數為1000N/m彈簧豎直向上把該物體勻速抽出，彈簧伸長了5cm．現要豎直向下把它勻速抽出，（設兩木板對物體的壓力不變，彈簧始終處于彈性限度以內，g=10m/s²）求：
（1）彈簧的伸長量是多少？
（2）壓力F_N是多大？

Answer 1

分析 豎直向上拉時，根據胡克定律求出彈簧彈力，物體勻速運動，受力平衡，根據平衡條件求出正壓力，沿向下的方向拉物體時，物體做勻速運動，受力平衡，根據平衡條件求出彈力大小，再根據胡克定律求解彈簧的伸長量．

解答 解：豎直向上拉時：彈簧彈力F₁=kx₁=1000×0.05=50N，
根據平衡條件得：F₁-mg-2μF_N=0，
解得：F_N=150N
沿向下的方向拉物體時：F₂+mg-2μF_N=0，解得：
F₂=10N，
根據胡克定律得：${x}_{2}=\frac{{F}_{2}}{k}=\frac{10}{1000}=0.01m$，
答：（1）彈簧的伸長量是0.01m；
（2）壓力F_N是150N．

點評 本題主要考查了共點力平衡條件與胡克定律的直接應用，要求同學們能正確分析物體的受力情況，注意向上和向下運動時，滑動摩擦力的大小不變，方向改變，難度適中．