Question

物理牛二一道题 球详解

如图所示，小车板面上的物体质量为m=8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N。现沿水平向右的方向对小车施以作用力，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1 m/s2的加速度做匀加速直线运动。以下说法正确的是 AC
A．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化
B．物体受到的摩擦力一直减小
C．当小车加速度（向右）为0．75 m/s2时，物体不受摩擦力作用
D．小车以1 m/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8N

Answer 1

物体受力6N能静止，表明车对物体的最大静摩擦力大于6N，车静止时，摩擦力向左。
A：对的。当小车向右加速时，如果要使物体与小车产生相对向左滑动，则物体会同时受向右的摩擦力和弹簧力作用，两者之和>弹簧力+最大静摩擦力=6+6=12N。而当系统向右以1m/s^2加速时，其惯性力为ma=8N<12N，从而物体不会滑动。既然物体没有移动，弹簧的伸长量无变化，所以力也不变。
B：错。当小车向右慢慢加速度增加时，物体向右的惯性力增大，从而摩擦力减小，当加速度等于6/m=0.75时，物体的惯性力等于弹簧拉力，从而摩擦力为0。当加速度进一步增大时，弹簧弹力比物体的惯性力小，这时物体受到的摩擦力又会增大，并与弹簧力方向一致，摩擦力+弹簧力＝惯性力。
C：对的，参考B
D：错，摩擦力＝惯性力－弹簧力＝ma-T=8*1-6=2N

Answer 2

AC对。
分析，在车静止时，弹簧是拉伸的，这时物体受到水平向右的弹簧弹力6牛，也受到水平向左的静摩擦力6牛。
当小车开始向右加速运动时，物体受到的静摩擦力逐渐减小，当加速度是1m/s^2时，物体的合力是
F合＝ma＝8*1＝8牛，这8牛的合力是原来弹簧的弹力6牛加上反向后的静摩擦力2牛就能满足关系，所以物体相对小车仍静止。选项A对。
物体受到的静摩擦力是先减小到0后，再反向增加到2牛，选项B错。
当小车加速度是0.75m/s^2时，物体需要的合力是　F合1＝m*a1＝8*0.75＝6牛，刚好由弹簧原来的弹力提供，所以不会受摩擦力，选项C对。
由以上分析知，加速度是1m/s^2时，物体受到静摩擦力是2牛，选项D错。

Answer 3

A选项：因为小车与物块在静止的时候可以保持相对静止，那么摩擦力可以达到弹簧的作用力6N，于是当加速度为1的时候，物块需要受到f＝MA＝8N的水平向右的力，又由于是缓慢加力，于是改变的应该是摩擦力的大小以及方向，于是弹簧拉力仍旧是6N，摩擦力对于小物块而言水平向右，大小为2N。因为弹簧拉力没变，于是根据f＝kx得，x没变，即仍旧相对静止。
B选项：摩擦力在减小到0之后会继续增加到2N。
C选项：当加速度为0.75的时候，物块受力F＝MA＝6N，于是弹簧提供拉力，摩擦力为0。
D选项：当加速度为1时，物块所受合力为8N，摩擦力为2N，A选项时已经分析过。

很高兴为您解答。

Answer 4

因为有摩擦力的作用，所以小车相对物体静止，弹簧长度不变。只要弹簧长度不变，弹力就是不变的。物体相对小车静止，所以具有相同的加速度。当加速度为0.75的时候，小车受的合力为6N，由拉力提供，所以无摩擦力。当小车加速度为1时物体也是，所以摩擦应该是向右，为2N.。摩擦力由0到2N，也不是一直减小。。。。这只是个人见解

Answer 5

初始摩擦力向左，大小为6N
加速时，加速度最大为1，因为ma=8*1=8<6+6=12
所以物体与小车始终保持相对静止，弹簧拉力不变，靠摩擦力变化
摩擦力的变化过程是起初向左6N，逐渐减小，然后
当f=0时，T=ma，所以a=6/8=0.75
之后由于加速度继续增大，所以f改变方向向右，从0增大到8-6=2N