Question

如图，粗糙水平面上a、b、c、d 四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接,正好组成一个等腰梯形，系统静止．ab之间、ac之间以及bd之间的弹簧长度相同且等于cd之间弹簧长度的一半，ab之间弹簧弹力大小为cd之间弹簧弹力大小的一半.若a受到的摩擦力大小为f，则下列说法不正确的是（     ）

A. ab之间的弹簧一定是压缩的

B. b受到的摩擦力大小为f

C. d受到的摩擦力大小为2f

D. c受到的摩擦力大小为

Answer

C

【解析】设每根弹簧的原长为L0，ab的形变量为△x1，cd的形变量为△x2，则有k△x2=2k△x1，若ab弹簧也是被拉长，则有：L0+△x2=2（L0+△x1），解得L0=0，不符合题意，所以ab被压缩，A正确；由于a受到的摩擦力大小为f，根据对称性可得，b受到的摩擦力大小为f，B正确；以a和c为研究对象进行力的分析如图所示，中图中的θ为ac与cd之间的夹角，

则 ，所以θ=60°，则∠cab=120°，a受到的摩擦力大小f=T；
对c根据力的合成可得fc=f，所以D正确；由于c受到的摩擦力大小为f，根据对称性可知，d受到的摩擦力大小为f，C错误．此题选择错误的选项，故选C．

点睛：力的合成满足平行四边形定则，当两个力方向相同时可以直接相加求合力；当两个力方向相反时可以直接相减求合力；当两个力垂直的时候，分力与合力之间满足勾股定理，可以直接用勾股定理计算；如果两个力夹角不是特殊角，可以根据正交分解法、矢量三角形法或三角函数法求解合力大小．