如图所示,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,(g=10m/s2)(1)

如图所示,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,(g=10m/s2)(1)

题型:不详难度:来源:
如图所示,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,(g=10m/s2
(1)当弹簧长度为12cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长到11cm时,物体所受到的摩擦力大小为多少?
(3)若将弹簧拉长到13cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)魔方格
答案
(1)物体匀速前进时,由平衡条件得:
k(x-x0)=μmg
代入解得:k=200N/m.
(2)若将弹簧拉长到11cm时,弹簧的拉力为:F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10)N=2N
最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力:Ffm=0.2×2×10 N=4 N
可知物体没动,则所受的静摩擦力为:Ff1=F1=2 N.
(3)若将弹簧拉长到13cm时,弹簧弹力:F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10)N=6 N.
物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为:Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10 N=4 N.
答:
(1)当弹簧长度为12cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数0200N/m.
(2)若将弹簧拉长到11cm时,物体所受到的摩擦力大小为2N.
(3)若将弹簧拉长到13cm时,物体所受的摩擦力大小为4N.
举一反三
如图1所示,两根与水平面成θ=30°角的足够长光滑金属导轨平行放置,导轨间距为L=1m,导轨底端接有阻值为1Ω的电阻R,导轨的电阻忽略不计.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度B=1T.现有一质量为m=0.2kg、电阻不计的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M=0.5kg的物体相连,细绳与导轨平面平行.将金属棒与M由静止释放,棒沿导轨运动了2m后开始做匀速运动.运动过程中,棒与导轨始终保持垂直接触.(取重力加速度g=10m/s2)求:
(1)金属棒匀速运动时的速度;
(2)棒从释放到开始匀速运动的过程中,电阻R上产生的焦耳热;
(3)若保持某一大小的磁感应强度B1不变,取不同质量M的物块拉动金属棒,测出金属棒相应的做匀速运动的v值,得到实验图象如图2所示,请根据图中的数据计算出此时的B1

魔方格
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一物体在与水平方向上成θ角斜向上的拉力F作用下沿水平面作匀速运动.则物体所受的摩擦力与拉力F的合力方向为(  )
A.与运动方向一致B.竖直向下
C.竖直向上D.条件不足,无法确定
魔方格
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如图,物体m原以加速度a沿斜面匀加速下滑,现在物体上方施一竖直向下的恒力F,则下列说法正确的是(  )
A.物体m受到的摩擦力不变
B.物体m下滑的加速度增大
C.物体m下滑的加速度变小
D.物体m下滑的加速度不变
魔方格
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如图,用细绳悬一质量为m=2千克的物体,当a=1米/秒2加速度向上加速时,求:
(1)细绳的拉力为多大;
(2)如果细绳的最大拉力为40牛顿,那么向上的最大加速度不能超过多少.魔方格
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用20牛顿的水平拉力拉一个放在水平面上的物体,可以使它产生1米/秒2加速度,若用30牛顿的水平力拉这个物体,可以产生2米/秒2的加速度.
(1)如果用40牛顿的水平拉力拉这个物体产生的加速度大小是多少?
(2)物体受到的摩擦力是多少?
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