Question

如图所示，质量为10kg的物体拴在一个被拉伸的弹簧的左端，弹簧的另一端固定在小车上，当小车不动时弹簧的弹力为5N，此时A静止在小车．当小车向右做变加速运动，其加速度由0逐渐增加到1m/S²的过程中，下列说法中正确的是（　　）
①物体受到的弹簧的弹力变大
②物体相对于小车仍是静止的
③物体受到的摩擦力大小不变
④物体受到的摩擦力先变后小变大，但不会超过5N．

A．②③

B．②④

C．①④

D．①③

Answer 1

分析：物体开始时受弹力为5N，而处于静止状态，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．

解答：解：物体开始时受弹力F=5N，而处于静止状态，说明受到的静摩擦力为5N，则物体的最大静摩擦力F_m≥5N．
当物体相对于小车向左恰好发生滑动时，加速度为a₀=

F+Fm

m

≥

5+5

10

=1m/s2，所以加速度由0逐渐增加到1m/s²的过程中，物块A相对小车仍静止，故②正确；
因为物体A相对于小车静止，所以弹力不变．故①错误；
根据牛顿第二定律得：小车加速度由0逐渐增加到1m/s²的过程中，弹力水平向右，大小始终为5N，摩擦力方向先向右，大小为5N，然后逐渐减小，后方左向右，逐渐增大到5N，故③错误，④正确．
故选B

点评：本题考查应用牛顿第二定律分析物体受力情况的能力．要注意静摩擦力大小和方向会随物体状态而变化．