Question

【题目】在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A．A与竖直墙面间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对B施加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的摩擦力为F3．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（ ）

A. F1保持不变，F3缓慢增大

B. F1缓馒增大，F3保持不变

C. F2缓慢增大，F3保持不变

D. F2缓慢增大，F3缓慢增大

Answer 1

【答案】D

【解析】以B球为研究对象，受力如图，

由平衡条件得：墙对B的作用力 F1=（F+GB）tanα，当F增大时，F1缓慢增大；

A对B的作用力 F2=F1sinα，F1缓慢增大，则F2缓慢增大

再以整体为研究对象，受力如图，

则有地面对A的支持力 N=GA+GB+F，则N缓慢增大

地面对A的摩擦力f=F1，则地面对A的摩擦力f，地面对A的作用力为F3是N和f的合力，所以F3缓慢增大

由以上分析可知，D正确。

点晴：先以B球为研究对象，分析受力，根据平衡条件分析墙对B的作用力F1、A对B的作用力F2的变化，再以整体为研究对象，分析受力，由平衡条件分析地面对A的支持力和摩擦力的变化，判断地面对A的作用力为F3的变化情况。