Question

5．如圖所示，把重8N的物體放在傾角θ=30°的粗糙斜面上并靜止，物體的上端與固定在斜面上的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧與斜面平行，若物體與斜面間的最大靜摩擦力為5N，則：
（1）彈簧為原長(zhǎng)，且物體保持靜止，物體所受的摩擦力大小為多少；
（2）現(xiàn)彈簧處于壓縮狀態(tài)，且物體保持靜止，則最大彈力為多少？

Answer 1

分析 將重力按照作用效果分解為平行斜面的下滑分力和垂直斜面的垂直分力，當(dāng)最大靜摩擦力平行斜面向下和平行斜面向上時(shí)，分別求解出對(duì)應(yīng)的彈簧彈力，得到彈簧彈力的作用范圍．

解答 解：將重力按照作用效果分解：平行斜面的下滑分力為Gsin30°=4N，垂直斜面的垂直分力為Gcos30°=4$\sqrt{3}$N；
（1）彈簧為原長(zhǎng)，且物體保持靜止，物體的重力沿斜面向下的分力是4N，所以位移受的摩擦力大小為4N，方向向上；
（2）現(xiàn)彈簧處于壓縮狀態(tài)，對(duì)物體的彈力的方向向下，物體保持靜止，則最大靜摩擦力平行斜面向上，物體與斜面間的最大靜摩擦力為5N，彈簧彈力為推力，大小為：f=f_m-Gsin30°=5N-4N=1N；
答：（1）彈簧為原長(zhǎng)，且物體保持靜止，物體所受的摩擦力大小為4N；
（2）現(xiàn)彈簧處于壓縮狀態(tài)，且物體保持靜止，則最大彈力為1N．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是根據(jù)平衡條件求解出物體即將上滑和即將下滑的兩種臨界情況的彈簧彈力，難度中等．