Question

【題目】輕彈簧AB長(zhǎng)30cm,A 端固定在重60N的物體上，該物體放在傾角為30°的斜面上，如圖所示，手執(zhí)B端，使彈簧與斜面平行。當(dāng)彈簧和物體沿斜面勻速下滑時(shí)，彈簧長(zhǎng)變?yōu)?/span>36cm；當(dāng)彈簧和物體沿斜面勻速上滑時(shí)，彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?/span>44cm。

試求： 彈簧的勁度系數(shù)k和物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：當(dāng)彈簧和物體沿斜面勻速下滑時(shí)，物體受到重力、斜面的支持力和沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力；當(dāng)彈簧和物體沿斜面勻速上滑時(shí)，物體受到重力、斜面的支持力和沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，由平衡條件和胡克定律分別列出方程，求解勁度系數(shù)和摩擦因數(shù)。

當(dāng)物體勻速下滑時(shí)，受力分析如圖1所示：

由平衡條件得：F1+f=Gsin 30° N=Gcos 30° f=μN(yùn)
彈力為：F1=k（l1-l0）

當(dāng)彈簧和物體沿斜面勻速上滑時(shí)，物體受力情況如圖2所示：

由平衡條件得：F2=Gsin 30°+f′ N=Gcos 30° f′=μN(yùn)
彈力為：F2=k（l2-l0）
以上各式聯(lián)立求得：

代入數(shù)據(jù)得：