Question

5．如图所示．将两质量均为5kg的相同木块A、B至于粗糙水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两木块与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，现用水平向左的推力F作用在木块B上，在该力从零开始逐渐增大的过程中AB及弹簧始终保持静止状态，（取g=10m/s²，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）下列说法正确的是（　　）

• A． 木块A所受摩擦力大小始终为10N
• B． 力F最大值为10N
• C． 木块B所受摩擦力逐渐变小
• D． 木块B所受摩擦力先变小然后变大

Answer 1

分析 静摩擦力的大小随外力的变化而变化，但有一个最大值，其最大值略大于滑动摩擦力，在一般的计算中可以认为等于滑动摩擦力；
本题中，为施加拉力F时，A、B两木块在弹簧的推动下，相对地面有运动趋势，但无相对运动，故均受静摩擦力；在木块B上加上一个水平拉力后，通过计算会发现，虽然B木块相对地面的滑动趋势变大，但仍然无法滑动，说明静摩擦力只是变大了，并不会变成滑动摩擦力．

解答 解：木块A与地面间的滑动静摩擦力为：
f_A=μm_Ag=0.2×50N=10N
木块B与地面间的滑动静摩擦力为：
f_B=μm_Bg=0.2×50N=10N
弹簧弹力为：
F_弹=kx=400×0.02N=8N
A、施加水平拉力F后，弹簧长度没有变化，弹力不变，故木块A相对地面有向左的运动趋势，其受到向右的静摩擦力，且与弹力平衡，因而：f_A′=F_弹=8N，故A错误；
B、根据力的平衡条件可知，力F最大值为10N+8N=18N，故B错误；
CD、施加水平拉力F后，对B物体受力分析，重力与支持力平衡，水平方向受向右的弹簧弹力和向左的拉力，由于B木块与地面间的最大静摩擦力为10N（等于滑动摩擦力），且木块B静止不动，故木块B受到的静摩擦力先减小后反向增大，故C错误，D正确；
故选：D．

点评 本题关键是分别对两个木块受力分析，通过计算判断木块能否滑动，要注意静摩擦力等于外力，而不是大于外力，大于外力的只是静摩擦力的最大值．