用劲度系数k=490N/m的弹簧沿水平方向拉一木板,在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧的长度为12cm.若在木板上放一质量为5kg的物体,仍用原弹簧沿水平方向匀速拉动木板,弹簧的长度变为14cm.试求木板与水平桌面间的动摩擦因数μ.

问题描述:

用劲度系数k=490N/m的弹簧沿水平方向拉一木板,在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧的长度为12cm.若在木板上放一质量为5kg的物体,仍用原弹簧沿水平方向匀速拉动木板,弹簧的长度变为14cm.试求木板与水平桌面间的动摩擦因数μ.

当只有木板在水平桌面上做匀速直线运动时,弹簧的弹力等于滑动摩擦力,即:
Fk1=μFN1=μmg…①
木板上放质量为△m=5 kg的物体时,木板与桌面间弹力为:
FN2=(m+△m)g                        
弹簧的拉力为:Fk2=μFN2=μ(m+△m)g…②
由②-①得:Fk2-Fk1=k△x=μ△mg        
解得:μ=

k△x
△mg
490×(14−12)×10−2
5×9.8
=0.2.
答:木板与水平桌面间的动摩擦因数为0.2.
答案解析:两种情况下物体均处于平衡状态,则由共点力的平衡条件可得出摩擦力与拉力的关系,联立方程可解.
考试点:动摩擦因数.

知识点:本题考查胡克定律及共点力平衡条件的应用,解题时要注意胡克定律的正确应用及方程组的建立.