Question

如圖2-3所示，質量為M的木箱放在水平面上，木箱中的立桿上套著一個質量為m的小球，開始時小球在桿的頂端，由靜止釋放后，小球沿桿下滑的加速度為重力加速度的，即a=g,則小球在下滑的過程中，木箱對地面的壓力為多少？

Answer 1

解析:

（隔離法）

木箱與小球沒有共同加速度，所以須用隔離法.

取小球m為研究對象，受重力mg、摩擦力F_f,如圖2-4，據牛頓第二定律得：

mg-F_f=ma                                                            ①

	圖2—4

 

取木箱M為研究對象，受重力Mg、地面支持力F_N及小球給予的摩擦力F_f′如圖2-5.

據物體平衡條件得：

F_N-F_f′-Mg=0                                                      ②

且F_f=F_f′                                                           ③

由①②③式得F_N=g

由牛頓第三定律知，木箱對地面的壓力大小為

F_N′=F_N=g.