小球和杯子都在小车之内,当小车运动时,它们由于惯性要保持原来的静止状态.当小车向右运动时,小球和杯中的水要保持原来的静止状态,所以它们应该向左运动;当小车向左运动时,由于惯性,小球和杯中的水要向右运动.
【解析】
A、小球处于静止状态,说明小车是静止的;而杯中水由于惯性则向左晃动,这说明小车是向右运动,前后矛盾,所以错误.
B、小球由于惯性向左运动,说明小车向右运动;杯中水处于静止状态,说明小车处于静止状态,前后矛盾,所以错误.
C、小球由于惯性向左摆动,说明小车向右运动;杯中水由于惯性向右运动,说明小车向左运动,前后矛盾,此项错误.
D、小球由于惯性向左摆动,说明小车向右运动;杯中水由于惯性也向左运动,说明小车向右运动,此项正确.
故选D.