题目内容
一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱子与杆的质量为M,环的质量为m,如图4-5-2所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱子对地面的压力大小为多少?图4-5-2
思路分析:箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力,故可对箱子受力分析求出支持力.而箱子受力分析中最容易出错的是环给箱子的力,为避免出错,可先对环受力分析,然后结合牛顿第三定律反推环给箱子的力.
解析:环在竖直方向上受力情况如图4-5-3甲所示,受一个重力,及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff,故箱子竖直方向上受力图如图4-5-3乙所示,受重力Mg、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff,由于箱子处于平衡状态,可得FN=Ff+Mg
图4-5-3
根据牛顿第三定律,箱子给地面的压力大小等于地面给箱子的弹力.
答案:压力为Ff+Mg
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