Question

9．如圖所示，在平板上放著一個質量為10kg的物體A，它與輕彈簧連接，彈簧的另一端拴在車前固定板上，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，此時彈簧的拉力為5N．現平板車由靜止開始向右做加速運動，且加速度逐漸增大，但一直小于1m/s²．則此過程中（　�。�

• A． 物體A相對于車仍然靜止
• B． 物體A受到的彈簧的拉力逐漸增大
• C． 物體A受到的摩擦力逐漸減小
• D． 物體A受到的摩擦力先減小后增大

Answer 1

分析 物體開始時受彈力為5N，而處于靜止狀態(tài)，受到的靜摩擦力為5N，說明物體的最大靜摩擦力F_m≥5N；當小車的加速度為1m/s²，兩物體將保持相對靜止時，物體的加速度為a=1m/s²，則需要的外力為10N；
根據彈力和最大靜摩擦力可求出物體相對于小車靜止的最大加速度，當小車的加速度小于等于最大加速度時，物體與小車仍保持相對靜止．彈簧的彈力不變．

解答 解：AB、物體開始時受彈力F=5N，而處于靜止狀態(tài)，
說明受到的靜摩擦力為5N，則物體的最大靜摩擦力F_m≥5N．
當物體相對于小車向左恰好發(fā)生滑動時，
根據牛頓第二定律可得，F+F_m=ma，
物體A的加速度a₀=$\frac{F+{F}_{m}}{m}$≥$\frac{5+5}{10}$m/s²=1m/s²，
由于加速度逐漸增大，但一直小于1m/s²，所以物塊A相對小車仍靜止，故A正確；
因為物體A相對于小車靜止，所以彈簧彈力不變，故B錯誤；
CD、根據牛頓第二定律得：
當A所受的摩擦力向左時，F-f=ma，F不變，a增大，f減��；
當A所受的摩擦力向右時，F+f=ma，F不變，a增大，則f增大．
可知，物體A受到的摩擦力先減小后增大．故C錯誤，D正確．
故選：AD．

點評 本題主要考查學生應用牛頓第二定律分析物體受力情況的能力，明確靜摩擦力大小和方向會隨物體運動狀態(tài)而變化是解題的關鍵．