Question

如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直擋板之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對擋板加一向右的力F，使擋板緩慢向右移動，B緩慢上移而A仍保持靜止．設(shè)地面對A的摩擦力為F₁，B對A的作用力為F₂，地面對A的支持力為F₃．在此過程中（　�。�

A．F₁緩慢減小，F(xiàn)₃緩慢增大

B．F₁緩慢增大，F(xiàn)₃保持不變

C．F₂緩慢增大，F(xiàn)₃緩慢增大

D．F₂緩慢減小，F(xiàn)₃保持不變?

Answer 1

分析：要求地面的支持力和摩擦力，應(yīng)以整體為研究對象，對整體進行受力分析得到F₃=（m_A+m_B）g和F=F₁．
要求F必須轉(zhuǎn)換研究對象，以B為研究對象并進行受力分析可以得到F₂cosθ=m_Bg和F=m_Bgtanθ從而求出答案．

解答：解：以整體為研究對象，則在豎直方向有地面的支持力等于物體的重力即F₃=（m_A+m_B）g，故F₃保持不變．故AC錯誤．
在水平方向有F=F₁．
以B為研究對象在豎直方向有F₂cosθ=m_Bg，故有F₂=

mBg

cosθ

，由于θ逐漸減小，故cosθ逐漸增大，所以F₂逐漸減小．故D正確．
在水平方向有tanθ=

F

mBg

，故F=m_Bgtanθ，由于θ逐漸減小，故tanθ逐漸減小，所以F逐漸減�。�
故F₁逐漸減�。�故B錯誤．
故選D．

點評：當(dāng)求外界對系統(tǒng)的作用時，用整體法，當(dāng)求各部分之間的相互作用時用隔離法．在使用的過程中要注意適時轉(zhuǎn)換研究對象．