Question

如圖所示，在楔形木塊的斜面與豎直墻間靜止著一個鐵球，鐵球與斜面及墻間摩擦不計，楔形木塊置于粗糙水平面上，斜面傾角為θ，球半徑為R，球與斜面接觸點為A，現對鐵球再施加一個水平向左的壓力F，F的作用線通過球心O，若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，在此過程中（　　）

• A、任一時刻豎直墻對鐵球的作用力都大于該時刻的水平壓力F
• B、斜面對鐵球的作用力緩慢增大
• C、斜面對地面的摩擦力保持不變
• D、F對A點的力矩為FRcosθ

Answer 1

分析：以鐵球為研究對象，根據物體受力平衡可知墻對鐵球的作用力和水平壓力的大小關系．
根據斜面對鐵球的支持力在豎直方向的分力等于鐵球的重力，從而確定斜面對鐵球的作用力變化趨勢．
以斜面體為研究對象，根據斜面體在水平方向所受合外力為0，求出斜面體所受地面的摩擦力大小．

解答：解：A：以鐵球為研究對象，由物體受力平衡可得在水平方向有F₁=F+F_y=F+F_Nsinθ，故有F₁＞F，故A正確．
B：由于F_Ncosθ=mg，故有：FN=

mg

cosθ

，故斜面對鐵球的支持力保持不變，故B錯誤．
C：根據牛頓第三定律可得鐵球對斜面的壓力大小為

mg

cosθ

，故地面對斜面的摩擦力：f=

mg

cosθ

×sinθ=mgtanθ，
故地面對斜面的摩擦力保持不變，故C正確，
D：F對A點力矩是力F與力臂Rcosθ的乘積，即：M=FRcosθ，故D正確．
故選：ACD．

點評：據共點力作用下物體平衡條件求物體受力情況是高考的重點內容，要注意掌握．