Question

4．光滑水平地面上叠放两物块a，b，m_a=4kg，m_b=16kg，弹簧右端固定在b上，左端拉住a，a、b均处于静止状态，此时弹簧的拉力为3N．现对b施加水平向右的拉力F，F随时间t变化的图象如图所示，则（　　）

• A． a与b始终保持相对静止
• B． a受到的摩擦力先减小、后增大再不变
• C． a受到的摩擦力先向左、后向右
• D． 当F=20N时，a受到的摩擦力为4N

Answer 1

分析 根据整体法，求得整体加速度，再由隔离法，结合牛顿第二定律，从而判定摩擦力的大小与方向的变化．

解答 解：由题意可知，a受到b的静摩擦力大小3N，方向向左，
再整体研究，当F=20N时，整体加速度a=$\frac{F}{{m}_{a}+{m}_{b}}$=$\frac{20}{4+16}$=1m/s²；
因此拉力在0到20N过程中，加速度由0到1m/s²，
A、对a，除弹簧的拉力3N外，还受到b对a向右的摩擦力，大小为1N，小于最大静摩擦力，因此a与b始终保持相对静止，故A正确；
BC、由上分析可知，a受到的摩擦力先减小、后增大再不变，其方向先向左，后向右，故BC正确；
D、当F=20N时，a受到的摩擦力为1N，故D错误；
故选：ABC．

点评 考查整体法与隔离法的应用，掌握牛顿第二定律的内容，理解静摩擦力与滑动摩擦力区别，注意掌握根据运动情况，来确定受力情况的方法．