Question

【題目】如圖所示，一木箱內裝一鐵球，木箱的內寬與高恰好與鐵球的直徑相等，當木箱自由下落時，下列說法正確的是(　　)

A.不計空氣阻力時，鐵球對木箱下壁有壓力

B.不計空氣阻力時，鐵球對木箱上壁有壓力

C.有空氣阻力時，鐵球對木箱上壁有壓力

D.有空氣阻力時，鐵球對木箱下壁有壓力

Answer 1

【答案】D

【解析】

小球與盒子總質量為M，小球的質量為m。

AB．不計空氣阻力：對整體，根據牛頓第二定律得：

Mg=Ma

得a=g，整體的加速度相同。

對小球：加速度也等于g，則由牛頓第二定律得知，小球的合力等于

F合=ma=mg

故盒子上下壁對小球都沒有作用力，由牛頓第三定律得知：球對盒子的上下壁也沒有壓力，故AB錯誤。

CD．若有空氣阻力：對整體，根據牛頓第二定律得：

Mg-f=Ma

得a＜g，對小球：加速度也等于a，則由牛頓第二定律得知，小球的合力等于

mg-FN=ma＜mg

故盒子下下壁對小球有支持力，由牛頓第三定律得知：球對盒子的下壁有壓力，故C錯誤，D正確。

故選D。