Question

20．如图所示，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．箱和杆质量是M，环的质量为m，环与杆之间有摩擦力作用．已知环沿着杆以加速度a下滑，求：
（1）环与杆之间的摩擦力大小
（2）箱对地面的压力大小．

Answer 1

分析 （1）对环应用牛顿第二定律可以求出摩擦力大小．
（2）对箱子，应用平衡条件可以求出箱子受到的支持力，然后求出箱子对地面的压力．

解答 解：（1）环沿杆加速下滑，对环，
由牛顿第二定律得：mg-f=ma，
解得，摩擦力大小：f=m（g-a）；
（2）箱子静止在地面上，由平衡条件得：
N=Mg+f=Mg+m（g-a），
由牛顿第三定律可知，箱子对地面的压力大小：N′=N=Mg+m（g-a）；
答：（1）环与杆之间的摩擦力大小为m（g-a）．
（2）箱对地面的压力大小为：Mg+m（g-a）．

点评 本题考查了求摩擦力与压力大小问题，知道环与箱子的运动状态是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律与平衡条件可以解题．