Question

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B对墙的作用力为F₁，B对A的作用力为F₂，地面对A的摩擦力为F₃，地面对A的支持力为F₄。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，则在此过程中（      ）

A. F₁保持不变，F₄保持不变

B. F₁缓慢增大，F₄缓慢增大

C. F₂缓慢增大，F₃缓慢增大

D. F₂缓慢增大，F₃保持不变

Answer

BC

【解析】以B球为研究对象，将F与B重力G的合力按效果进行分解，如图，设BA连线与竖直方向夹角为，由平衡条件得：

B对墙的作用力：，当F增大时，缓慢增大

B对A的作用力：，缓慢增大，则缓慢增大

再以整体为研究对象，

根据平衡条件，则有：

地面对A的支持力：，F增大则缓慢增大；地面对A的摩擦力：，由前面分析增大则缓慢增大，故选项BC正确。

点睛：先以B球为研究对象，运用分解法，分析墙对B的作用力、对B的作用力的变化，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的作用力为的变化情况。