Question

如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，另有一截面为  圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上，半径与甲相等的光滑球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态．现在从球心O₁处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向向下移动，移动过程中甲、乙始终保持平衡．设乙对挡板的压力大小为F₁，甲对斜面的压力大小为F₂，在此过1.3.5程中（ ）

A．F₁逐渐增大，F₂逐渐增大
B．F₁逐渐减小，F₂逐渐减小
C．F₁不变，F₂逐渐增大
D．F₁逐渐减小，F₂不变

Answer

先以整体为研究对象求出甲对斜面的支持力，从而分析甲对斜面的压力F2的变化；以乙为研究对象求出乙所受的挡板的支持力，从而求出乙对挡板的压力．以物体乙为研究对象，沿斜面方向有F1=m2gsinθ+FNsinα，
垂直斜面方向有FNcosα=m2gcosθ．
【解析】
以整体为研究对象则有甲对斜面的支持力F支=（m1+m2）gcosθ，保持不变．
根据牛顿第三定律可知F2=F支=（m1+m2）gcosθ，保持不变．
以物体乙为研究对象，受力情况如图所示，
则有垂直斜面方向有FNcosα=m2gcosθ
沿斜面方向有F乙=m2gsinθ+FNsinα
由于α逐渐减小，则FN逐渐减小，所以F乙逐渐减小．
根据牛顿第三定律可知F1=F乙，故F1逐渐减小．
所以F1逐渐减小，F2不变
故选D．