Question

在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對(duì)B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過(guò)球心，設(shè)墻對(duì)B的作用力為F₁，B對(duì)A的作用力為F₂，地面對(duì)A的作用力為F₃．若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過(guò)程中（　　）

• A、F₁緩慢增大，F(xiàn)₃緩慢增大
• B、F₁緩慢增大，F(xiàn)₃保持不變
• C、F₂保持不變，F(xiàn)₃緩慢增大
• D、F₂緩慢增大，F(xiàn)₃保持不變

Answer 1

分析：先以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力，根據(jù)平衡條件分析墻對(duì)B的作用力F₁、A對(duì)B的作用力F₂的變化，再以整體為研究對(duì)象，分析受力，由平衡條件分析地面對(duì)A的支持力和摩擦力的變化，判斷地面對(duì)A的作用力為F₃的變化情況．

解答：解：以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力如圖，由平衡條件得：
墻對(duì)B的作用力 F₁=（F+G_B）tanα，當(dāng)F增大時(shí)，F(xiàn)₁緩慢增大．
A對(duì)B的作用力 F₂=F₁sinα，F(xiàn)₁緩慢增大，則F₂緩慢增大．
再以整體為研究對(duì)象，受力如圖．則有
地面對(duì)A的支持力 N=G_A+G_B+F，則N緩慢增大．
地面對(duì)A的摩擦力f=F₁，則地面對(duì)A的摩擦力f，地面對(duì)A的作用力為F₃是N和f的合力，所以F₃緩慢增大．
故選：A

點(diǎn)評(píng)：本題采用隔離法和整體法結(jié)合處理的，也可以就運(yùn)用隔離法研究，分析受力情況是解答的基礎(chǔ)．