Question

9．如图所示，一质量为M的小车用细线跨过一光滑定滑轮与一质量为m的物体相连，图中绳与水平方向的夹角为θ，整个系统处于静止状态，求：
（1）小车对水平地面的压力大小；
（2）水平地面对小车的摩擦力大小和方向；
（3）当小车慢慢向右运动的过程中，小车受到的支持力和摩擦力的大小如何变化？说明理由．

Answer 1

分析 （1、2）根据对小车受力分析，然后进行正交分解，结合平衡条件，即可求解；
（3）根据系统动态平衡，结合三角知识，即可求解．

解答 解：
（1）对小车受分析并进行正交分解，在竖直方向上有：
F_N+F sinθ=Mg    
解得：F_N=Mg-F sinθ
所以小车对地面的压力大小为Mg-F sinθ   
（2）对小车受分析并进行正交分解，在水平方向上有：
F_f=F cosθ=mg cosθ   
方向水平向右   
（3）当小车向右慢慢运动时，系统处于动态平衡状态，图中角慢慢变小，
由F_N=Mg-F sinθ和F_f=mg cosθ可知，
支持力F_N变大   
摩擦力F_f变大 
答：（1）小车对水平地面的压力大小Mg-F sinθ；
（2）水平地面对小车的摩擦力大小mgcosθ和方向水平向右；
（3）当小车慢慢向右运动的过程中，小车受到的支持力F_N变大，摩擦力F_f变大．

点评 考查受力分析的内容，掌握平衡方程的应用，理解动态平衡的处理方法，并知道三角知识．