Question

【題目】如圖所示，一個箱子放在水平地面上，箱內有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環，箱和桿的質量為M，環的質量為m，已知環以某一初速度沿著桿勻減速下滑，設環的加速度大小為a，則在環下滑過程中箱對地面的壓力F為（ ）

A. F=（M+m）g B. F=Mg+m（g+a） C. Mg＜F＜（m+M）g D. F=Mg+m（g﹣a）

Answer 1

【答案】B

【解析】試題分析：先以環為研究對象，根據牛頓第二定律求出環所受的滑動摩擦力大小．再以箱子為研究對象，分析受力情況，根據平衡條件求出地面對箱子的支持力，再根據牛頓第三定律求出箱對地面的壓力．

解：以環為研究對象，根據牛頓第二定律得：mg﹣Ff=﹣ma，則得：Ff=mg+ma；

再以箱子為研究對象，分析受力情況：箱子受到重力Mg、地面的支持力N和環對箱子向下的滑動摩擦力Ff′，由牛頓第三定律知，有：Ff′=Ff=mg+ma；

根據平衡條件得：地面對箱子的支持力為：N=Mg+Ff′=Mg+mg+ma=（M+m）g+ma；

根據牛頓第三定律得箱對地面的壓力大小：N′=N=（M+m）g+ma

故選：B