Question

在光滑的水平面上有一個靜止的小車A，有一根可繞O軸自由轉動的木棒B，下端搭在小車上，如下圖所示，這時木棒對小車的壓力為，現用水平力F拉小車，但小車未被拉動，設這時木棒對小車的壓力為，則

[　　]

A．　　　　 B．

C．　　　　 D．題中所給條件不足，無法比較的大小．

Answer 1

答案：C
解析：

加上水平力F后，木棒受到三個力的力矩：如圖(B)力的逆時針方向的力矩；順時針方向的力矩，除了原來的重力G的力矩，又有一個靜摩擦力f的力矩，順時針方向的力矩增大了，而木棒仍保持平衡，逆時針方向的力矩必定增大，而此力的力臂未變，故必大于．由牛頓第三定律可知：．故選項C正確．

提示：

在未加水平力F之前，小車在豎直方向受到三個力：重力、木棒對小車的壓力、水平面對小車的支持力．小車在這三個力的作用下保持靜止．因為水平面光滑，小車又保持靜止，所以小車和木棒下端之間沒有靜摩擦力.木棒作為一個有固定轉動軸的物體處于平衡狀態．此時木棒受兩個力矩，一是重力G的力矩，順時針方向；一是小車對木棒支持力(與木棒對小車的壓力是一對作用力和反作用力)的力矩，逆時針方向．這兩個力矩大小相等如圖(A)．     加上水平力F之后，小車未被拉動，說明另有一個大小相等方向相反的力與力F平衡．此力只能來自木棒下端對小車的靜摩擦力F．這個摩擦力的方向是水平向右的．從牛頓第三定律知道，此時小車對木棒下端的靜摩擦力f是水平向左的．