题目内容

如图所示,在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的光滑柱状物体A,A与竖直墙之间放一个光滑圆球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,若F逐渐增大,而整个装置仍保持静止,在此过程中( )

A.墙对B的作用力大小保持不变
B.B对A的作用力大小逐渐增大
C.地面对A的作用力大小保持不变
D.地面对A的作用力方向逐渐逆时针转动
【答案】分析: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.
解答:解:A、B以B球为研究对象,受力如图,由平衡条件得到
墙对B的作用力F1=(F+GBtanα),当F增大时,F1逐渐增大.
A对B的作用力F2=F1sinα,F1缓慢增大,则F2逐渐增大.故A错误,B正确.
C、D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逐渐增大.
地面对A的摩擦力f=F1,则地面对A的摩擦力f,逐渐增大.故C错误,D正确
故选BD
点评:本题采用隔离法和整体法结合处理的,也可以就运用隔离法研究,正确分析受力情况是解答本题的基础.
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