Question

一個擋板固定于光滑水平地面上，截面為 

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 圓的柱狀物體甲放在水平面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與地面接觸而處于靜止狀態，如圖所示．現在對甲施加一個水平向左的力F，使甲沿地面極其緩慢地移動，直至甲與擋板接觸為止．設乙對擋板的壓力F₁，甲對地面的壓力為F₂，在此過程中（　　）

A．F₁緩慢增大，F₂緩慢增大

B．F₁緩慢增大，F₂不變

C．F₁緩慢減小，F₂不變

D．F₁緩慢減小，F₂緩慢增大

Answer 1

分析：先以小球為研究對象，分析受力情況，根據平衡條件，運用圖解法得到柱狀物體對球的彈力和擋板對球的彈力如何變化，再對整體研究，分析推力F和地面的支持力如何變化．

解答：解：先以小球為研究對象，分析受力情況，當柱狀物體向左移動時，N₂與豎直方向的夾角減小，由圖1看出，
柱狀物體對球的彈力N₂與擋板對球的彈力N₁均減小．則由牛頓第三定律得知，球對擋板的彈力F₁減小．
再對整體分析受力如圖2所示，由平衡條件得知，
F=N₁，推力F變小．地面對整體的支持力N=G_總，保持不變．則甲對地面的壓力不變．故C正確．A、B、D錯誤．
故選C．

點評：本題首先要對小球受力分析，根據共點力平衡條件列式求解出小球受到的支持力表達式，再進行討論．再運用整體法研究地面的支持力和推力如何變化．