例1 把一个货箱放在卡车上,当卡车由静止开始向前运动时,如果货箱也随卡车一同运动,货箱是否受到摩擦力?如果有摩擦力,摩擦力是促进货箱运动还是阻碍它运动?
答案:货箱受到摩擦力,摩擦力促进货箱运动。
解析:卡车由静止向前运动,货箱随其一同运动,运动状态改变,必受外力。货箱相对于卡车有向后运动趋势,卡车对货箱施加向前的静摩擦力,该力与货箱运动方向相同,促进其运动。
例2 一根弹簧自然伸长时长为10 cm。用6 N的力拉弹簧时,它发生弹性形变,长度变为13 cm,若要把弹簧压缩到8 cm,需要多大的力?(皆在弹性限度内)
答案:4 N
解析:弹簧原长$ l_0=10\,cm $,拉力$ F_1=6\,N $时,长度$ l_1=13\,cm $,伸长量$ x_1=l_1 - l_0=13\,cm-10\,cm=3\,cm=0.03\,m $。由胡克定律$ F=kx $,得劲度系数$ k=\frac{F_1}{x_1}=\frac{6\,N}{0.03\,m}=200\,N/m $。压缩到$ l_2=8\,cm $,压缩量$ x_2=l_0 - l_2=10\,cm-8\,cm=2\,cm=0.02\,m $,所需力$ F_2=kx_2=200\,N/m×0.02\,m=4\,N $。