题目内容

8.如图所示,在水平面上,质量为10kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在小车上,小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为5N时,物块处于静止状态,若小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动时(  )
A.物块A受到的摩擦力将减小B.物块A受到的摩擦力大小不变
C.小车受物块的摩擦力水平向左D.物块A受到的弹簧弹力不变

分析 物体开始时受弹力为5N,物体处于静止状态,受到的静摩擦力为5N,说明物体的最大静摩擦力大于等于5N;当小车的加速度为1m/s2,两物体将保持相对静止时,物体的加速度为a=1m/s2,则需要的外力为10N;根据弹力和最大静摩擦力可求出物体相对于小车静止的最大加速度,当小车的加速度小于等于最大加速度时,物体与小车仍保持相对静止.弹簧的弹力不变,摩擦力大小不变.

解答 解:物体开始时受到的弹簧弹力 F=5N,而处于静止状态,说明受到的静摩擦力 f=5N,方向向左,则物体的最大静摩擦力 fm≥5N.
若小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动,设物块A受到的摩擦力方向也向右,由牛顿第二定律得:
   F+f=ma
代入数据可得:f=5N≤fm,方向向右,说明物块A相对于小车仍静止,则弹簧的弹力大小不变,摩擦力水平向右,大小不变. 故AC错误,BD正确.
故选:BD

点评 本题应用牛顿第二定律分析物体受力情况.要注意静摩擦力大小和方向会随物体状态而变化,运用假设法研究这类问题.

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