题目内容
如图所示，在楔形木块的斜面与竖直墙间静止着一个铁球，铁球与斜面及墙间摩擦不计，楔形木块置于粗糙水平面上，斜面倾角为θ，球半径为R，球与斜面接触点为A，现对铁球再施加一个水平向左的压力F，F的作用线通过球心O，若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，在此过程中（ ）分析：以铁球为研究对象，分析受力，作出受力图，根据平衡条件分析竖直墙对铁球的作用力与水平外力F的关系，研究斜面对铁球的作用力的变化．再以斜面为研究对象，分析斜面对地面的摩擦力的变化．
解答：解：A、B、D、以铁球为研究对象，受重力、推力、斜面的支持力和墙壁的支持力，如图所示：
根据平衡条件得知：
水平方向：F+N1sinθ=N2
竖直方向：N1cosθ=mg
解得：N1=
①
N2=F+N1sinθ=F+mgtanθ ②
由①式，当F增加时，斜面对铁球的作用力不变，故AB均错误；
由②式，N2=F+N1sinθ＞F，即竖直墙对铁球的作用力始终大于水平压力F．故D正确．
C、以斜面为研究对象，球对斜面的压力不变，则斜面对地面的摩擦力保持不变．故C错误．
故选D．
根据平衡条件得知：
水平方向：F+N1sinθ=N2
竖直方向：N1cosθ=mg
解得：N1=
| mg |
| cosθ |
N2=F+N1sinθ=F+mgtanθ ②
由①式，当F增加时，斜面对铁球的作用力不变，故AB均错误；
由②式，N2=F+N1sinθ＞F，即竖直墙对铁球的作用力始终大于水平压力F．故D正确．
C、以斜面为研究对象，球对斜面的压力不变，则斜面对地面的摩擦力保持不变．故C错误．
故选D．
点评：本题关键是灵活选择研究对象，本题不宜采用整体法．分析受力，作力图仍是处理平衡问题的基础．
练习册系列答案
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（2011?徐汇区模拟）如图所示，在楔形木块的斜面与竖直墙间静止着一个铁球，铁球与斜面及墙间摩擦不计，楔形木块置于粗糙水平面上，斜面倾角为θ，球半径为R，球与斜面接触点为A，现对铁球再施加一个水平向左的压力F，F的作用线通过球心O，若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，在此过程中（ ）
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如图所示，在楔形木块的斜面与竖直墙间静止着一个铁球，铁球与斜面及墙间摩擦不计，楔形木块置于粗糙水平面上，斜面倾角为θ，球半径为R，球与斜面接触点为A，现对铁球再施加一个水平向左的压力F，F的作用线通过球心O，若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，在此过程中（ ）| A、任一时刻竖直墙对铁球的作用力都大于该时刻的水平压力F | B、斜面对铁球的作用力缓慢增大 | C、斜面对地面的摩擦力保持不变 | D、F对A点的力矩为FRcosθ |