Question

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，箱和杆的质量为M，环的质量为m，已知环沿着杆以加速度a加速下滑（a＜g） 则此时箱对地面的压力N的大小是（　　）

A．Mg

B．（M+m）g

C．（M+m） g-ma

D．（M-m）g+ma

Answer 1

分析：先以环为研究对象，根据牛顿第二定律求出环所受的滑动摩擦力大小．再以箱子为研究对象，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，根据牛顿第二定律得：mg-F_f=ma，则得：F_f=mg-ma；
再以箱子为研究对象，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_f′，由牛顿第三定律知，F_f′=F_f=mg-ma；
根据平衡条件得：地面对箱子的支持力 N=Mg+F_f′=Mg+mg-ma=（M+m）g-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
故选：C．

点评：本题是平衡条件和牛顿运动定律的综合应用，采用隔离法研究，其中分析受力是关键．