如图所示,被水平拉伸的轻弹簧右端拴在小车壁上,左端拴一质量为10kg的物块M.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.当小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动时(  )A. 物块M相对小车仍静止B. 物块M受到的摩擦力大小不变C. 物体M受到的摩擦力将减小D. 物块M受到的弹簧的拉力将增大

问题描述:

如图所示,被水平拉伸的轻弹簧右端拴在小车壁上,左端拴一质量为10kg的物块M.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.当小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动时(  )
A. 物块M相对小车仍静止
B. 物块M受到的摩擦力大小不变
C. 物体M受到的摩擦力将减小
D. 物块M受到的弹簧的拉力将增大

A、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Fm≥5N.
当物体相对于小车向右恰好发生滑动时,加速度为a0=

F+Fm
m
5+5
10
m/s2=1m/s2.所以当小车的加速度为a=1m/s2时,物块A相对小车仍静止.故A正确.
B、由牛顿第二定律得:小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动时,由牛顿第二定律得:F═Ma=10×1=10N≤F+Fm=10N,则弹簧弹力不变,物体相对于小车没有相对移动,弹力水平向右,大小仍为5N,摩擦力水平向右大小仍为5N. 故B正确,C错误;
D、物体A相对于小车静止,弹簧长度不变,弹簧弹力不变,故D错误.
故选AB.
答案解析: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,摩擦力大小不变.
考试点:牛顿第二定律;滑动摩擦力;胡克定律.
知识点: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.