题目内容
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与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B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的压力为F2,地面对A的支持力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如上图所示,在此过程中( )
A.F1保持不变 | B.F2缓慢增大 |
C.F3保持不变? | D.F3缓慢增大? |
A、B根据牛顿第三定律,B对A的压力与A对B的支持力大小相等,都为F2.
对球B受力分析,受重力、墙壁支持力和半圆柱体的支持力,如图
根据共点力平衡条件,有
F2cosθ=F+mg
F2sinθ=F1
解得,F1=(F+mg)tanθ,F2=
故当F增加时,F1、F2都增大;故A错误,B正确.
C、D对BA整体研究,可知,竖直方向受到竖直向下的总重力和力F,竖直向上的地面的支持力F3,则由平衡条件得
F3=(M+m)g+F,F增大,F3增大.故C错误,D正确
故选BC.
对球B受力分析,受重力、墙壁支持力和半圆柱体的支持力,如图
根据共点力平衡条件,有
F2cosθ=F+mg
F2sinθ=F1
解得,F1=(F+mg)tanθ,F2=
F+mg |
cosθ |
故当F增加时,F1、F2都增大;故A错误,B正确.
C、D对BA整体研究,可知,竖直方向受到竖直向下的总重力和力F,竖直向上的地面的支持力F3,则由平衡条件得
F3=(M+m)g+F,F增大,F3增大.故C错误,D正确
故选BC.
练习册系列答案
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A、F1缓慢增大,F3缓慢增大 | B、F1缓慢增大,F3保持不变 | C、F2保持不变,F3缓慢增大 | D、F2缓慢增大,F3保持不变 |