Question

16．如圖所示，物塊被兩根輕質(zhì)彈簧水平拉住處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知物塊重量為100N，與水平地面間的最大靜摩擦力為42N，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，彈簧A的拉力為50N，彈簧B的拉力為30N，兩彈簧的伸長量均為5cm．求：
（1）彈簧B的勁度系數(shù)；
（2）若剪斷輕質(zhì)彈簧A的瞬間，物塊所受的摩擦力大小和方向；
（3）若剪斷輕質(zhì)彈簧B的瞬間，物塊所受的摩擦力大小和方向．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)胡克定律求彈簧B的勁度系數(shù)；
（2）當(dāng)剪斷輕質(zhì)彈簧A的瞬間，根據(jù)物體受到B的彈力與最大靜摩擦力比較，從而確定物體受到摩擦力的類型，進(jìn)而即可求解；
（3）同理，當(dāng)剪斷輕質(zhì)彈簧B的瞬間，確定彈力與最大靜摩擦力關(guān)系，從而即可求解．

解答 解：（1）由胡克定律F=kx得：
彈簧B的勁度系數(shù) ${k_B}=\frac{F}{x}$=$\frac{30}{0.05}$=600N/m                          
（2）剪斷輕質(zhì)彈簧A后，因F₂=30N＜F_m        
故物體仍靜止，物塊所受的摩擦力大小 F_f2=F₂=30N  方向向左                    
（3）剪斷輕質(zhì)彈簧B后，因F₁=50N＞F_m      
故物體向左運(yùn)動(dòng)，所受的滑動(dòng)摩擦力大小 F_f3=μmg=40N，方向向右               
答：
（1）彈簧B的勁度系數(shù)是600N/m；
（2）若剪斷輕質(zhì)彈簧A的瞬間，物塊所受的摩擦力大小為30N，方向向左；
（3）若剪斷輕質(zhì)彈簧B的瞬間，物塊所受的摩擦力大小為40N，方向向右．

點(diǎn)評(píng) 本題考查平衡條件的應(yīng)用，掌握最大靜摩擦力求解，理解判定物體是否運(yùn)動(dòng)的依據(jù)，同時(shí)掌握滑動(dòng)摩擦力公式的內(nèi)容．