劲度系数为100N/m的弹簧上端固定，下端挂一个放在斜面上的物体．已知物体可在PQ两点间的任何位置处于静止状态，如图所示．若物体与斜面间的最大静摩擦力为6N，则

题文

劲度系数为100N/m的弹簧上端固定，下端挂一个放在斜面上的物体．已知物体可在PQ两点间的任何位置处于静止状态，如图所示．若物体与斜面间的最大静摩擦力为6N，则P、Q两点间的距离最大是______cm．

题型：未知 难度：其他题型

答案

由题意可知，物体在斜面上的P、Q两点间任何位置都能处于静止状态的临界条件是物体在P、Q两点的静摩擦力都是最大静摩擦力f_max，且在P点时平行斜面向下，在Q点时平行于斜面向上．
在P点时设斜面倾角为θ，物体为研究对象，根据物体的平衡条件列方程如下：kx₁-mgsinθ-f_max=0
对Q点时，物体为研究对象，根据物体的平衡条件列方程如下：kx₂-mgsinθ+f_max=0
所以PQ间的长度为：x_PQ=x₁-x₂=2fk=1×6100m=12cm
故答案为：12

解析

2fk

考点

据考高分专家说，试题“劲度系数为100N/m的弹簧上端固定，下.....”主要考查你对 [弹力的大小、胡克定律 ]考点的理解。

弹力的大小、胡克定律

弹力的大小：

弹力的大小与物体的形变程度有关，形变量越大，产生的弹力越大；形变量越小，产生的弹力越小。
(1)一般情况下，弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿运动定律计算出来；对于弹簧的弹力，在弹性限度内遵循胡克定律：
(2)胡克定律在弹性限度内，弹簧的弹力和其形变量(伸长或缩短的长度)成正比，即F=kx，式中k为劲度系数，x为弹簧的形变量，F为弹力。
胡克定律的图像如图所示。



①式中形变量是指在弹性限度内发生的。形变量x是弹簧在原长基础上的改变量，即弹簧伸缩后的长度L与原长L0的差：x=|L—L0|，不能将x当做弹簧的长度。
②胡克定律中劲度系数k的单位是N／m，由弹簧自身的条件(材料、长度、横截面积)决定，弹簧做好后，劲度系数是确定的。不同弹簧的劲度系数一般不同。
③劲度系数k的两种求法
a．由胡克定律F=kx知：k=F／x
b．由F一x图像知：

判定弹力的有无及其方向的方法：

判定弹力的有无及其方向的方法：