Question

如圖所示，小車上物體的質量m=8kg，它被一根在水平方向上拉伸了的輕質彈簧拉住 而靜止在小車上，這時彈簧的彈力為6N．現沿水平向右的方向對小車施一作用力，使小車由靜止開始運動起來，運動中加速度由零逐漸增大到1m/s²，然后以1m/s²的加速度做勻加速直線運動．以下說法正確的是（ ）
A．物體與小車始終保持相對靜止，彈簧對物體的作用力始終沒有發生變化
B．物體受到的摩擦力始終保持不變
C．當小車向右的加速度為0.75 m/s²時，物體受到6 N的摩擦力作用
D．小車以1 m/s²的加速度向右做勻加速直線運動時，物體受到2 N的摩擦力作用

Answer 1

【答案】分析：對物塊受力分析，先求出平衡狀態的靜摩擦力，再求出無摩擦力時的臨界加速度，以及摩擦力向右達到已知的最大值時的臨界加速度，讓實際加速度與這兩個臨界加速度比較，從而確定摩擦力的變化情況．
解答：解：A、物體靜止不動時，水平方向彈簧彈力和向左的靜摩擦力二力平衡，有f_靜=F_彈=6N；
物體隨小車一起向右加速，當靜摩擦力為零時，有F_彈=ma₁，解得，a₁=0.75m/s²；
當靜摩擦力向右，且達到6N時，有F_彈+f=ma₂，解得，a₂=1.5m/s²；
由于1m/s²＜1.5m/s²，故物體與小車始終保持相對靜止，彈簧伸長量不變，故彈力不變，A正確；
B、由于0.75m/s²＜1m/s²＜1.5m/s²，故物體受靜摩擦力先向左，減小到零后反向增加，故B錯誤；
C、當小車向右的加速度為O．75m/s²時，物體不受的摩擦力作用，故C錯誤；
D、小車以lm/s²的加速度向右做勻加速直線運動時，由于0.75m/s²＜1m/s²＜1.5m/s²，故靜摩擦力向右，設為f，由于F_彈+f=ma，故f=2N，故D正確；
故選AD．
點評：本題關鍵求出平衡狀態下的摩擦力和無摩擦力以及摩擦力向右達到6N時的兩個臨界加速度，將實際加速度與臨界加速度比較分析．