Question

【題目】如圖所示，小車沿水平面做直線運動，小車內粗糙底面上有一物塊被一拉伸彈簧拉著，小車向右做加速運動。若 小車向右的加速度增大，物塊始終相對小車靜止，則物塊所受摩擦力 F1 和車右壁受彈簧的拉力 F2 的大小變化可能是（ ）

A. F1 先變小后變大，F2 不變

B. F1 不變，F2 一直變大

C. F1 先變大后變小，F2 不變

D. F1 變大，F2 先變小后不變

Answer 1

【答案】A

【解析】

小車向右的加速度增大時，物塊始終相對小車靜止，彈簧的長度不變，壓縮量不變，根據胡克定律可知，車右壁受彈簧的彈力F2的大小不變。當物塊初態所受摩擦力F1向左時，對物塊，由牛頓第二定律得：F2-F1=ma，a增大，F1變小。隨著加速度的增大，當物塊相對小車有向左趨勢時，所受的靜摩擦力向右，則有 F2+F1=ma，a增大，F1變大，所以F1先變小后變大。當物塊初態不受摩擦力，或所受摩擦力F1向右時，根據以上分析可知，摩擦力F1變大。

A. F1 先變小后變大，F2 不變，與分析結果相符，故A正確。

B. F1 不變，F2 一直變大，與分析結果不符，故B錯誤。

C. F1 先變大后變小，F2 不變，與分析結果不符，故C錯誤。

D. F1 變大，F2 先變小后不變，與分析結果不符，故D錯誤。