题目内容

3.如图所示,小车停在水平面上,车上放有一质量为m=10kg的物体,物体与小车固定挡板间用一拉伸的弹簧相连,整个系统处于静止状态,这时弹簧的弹力为4N,现沿水平向右的方向对小车施加一作用力F,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2,随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动.如最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法中正确的是(  )
A.物体一直受水平向右摩擦力作用
B.随着拉力的增加,物体会在小车上相对滑动
C.物体受到的摩擦力先减小后增大,最后不变
D.小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为6N

分析 物体开始受弹簧的弹力和静摩擦力处于静止状态,当整体加速度逐渐增大时,隔离对物体分析,通过加速度的变化,根据牛顿第二定律得出弹簧弹力和摩擦力的变化.

解答 解:A、B、弹簧弹力开始与静摩擦力平衡,大小为4N,方向向左;
当整体加速度从零逐渐增大到1m/s2,则物块的加速度也从零逐渐增大到1m/s2,根据牛顿第二定律知,物块的合力从0增大到10N,故摩擦力向左减小到零,然后又向右增加;
如果最大静摩擦力大于6N,在整个过程中,物体相对小车静止,弹簧弹力不变,否则会相对滑动;
故A错误,B错误;
C、摩擦力向左减小到零,然后又向右增加,最后是不变的,故C正确;
D、如果最大静摩擦力大于6N,当小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时,物体受到向右的摩擦力为6N;
如果最大静摩擦力小于6N,则摩擦力小于6N;故D错误;
故选:C.

点评 解决本题的关键知道物块与小车具有相同的加速度,对物块隔离分析,运用牛顿第二定律,分析摩擦力的变化.

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