Question

11．一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定竖直杆，在杆上套有一个圆环，如图所示．箱和杆的总质量为M，圆环的质量为m，已知环沿杆加速下滑，加速度大小为a，则杆对环的摩擦力大小为mg-ma，箱子对地面的压力大小为（M+m）g-ma．

Answer 1

分析 以环为研究对象，结合牛顿第二定律即可求出环受到的摩擦力；
以箱子为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件求出地面对箱子的支持力，再根据牛顿第三定律求出箱对地面的压力．

解答 解：以环为研究对象，可知环受到重力和摩擦力的作用，由牛顿第二定律得：ma=mg-f
所以：f=mg-ma
以箱子为研究对象，分析受力情况：箱子受到重力Mg、地面的支持力N和环对箱子向下的滑动摩擦力f，
根据平衡条件得：N=Mg+f=Mg+mg-ma
根据牛顿第三定律得箱对地面的压力大小：N′=N=（M+m）g-ma
故答案为：mg-ma，（M+m）g-ma

点评 本题是平衡条件和牛顿运动定律的综合应用，采用隔离法分别进行研究，正确的分析受力是解决问题的前提．