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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,设墙对B的作用力为F1,B对A的压力为F2,地面对A的支持力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如上图所示,在此过程中


  1. A.
    F1保持不变
  2. B.
    F2缓慢增大
  3. C.
    F3保持不变
  4. D.
    F3缓慢增大
BD
分析:根据牛顿第三定律,B对A的压力与A对B的支持力大小相等,对B球受力分析,根据共点力平衡条件列式分析即可.对整体研究,分析地面对A的支持力F3如何变化.
解答:A、B根据牛顿第三定律,B对A的压力与A对B的支持力大小相等,都为F2
对球B受力分析,受重力、墙壁支持力和半圆柱体的支持力,如图
根据共点力平衡条件,有
 F2cosθ=F+mg
 F2sinθ=F1
解得,F1=(F+mg)tanθ,F2=
故当F增加时,F1、F2都增大;故A错误,B正确.
C、D对BA整体研究,可知,竖直方向受到竖直向下的总重力和力F,竖直向上的地面的支持力F3,则由平衡条件得
   F3=(M+m)g+F,F增大,F3增大.故C错误,D正确
故选BC.
点评:本题先对小球B受力分析,根据共点力平衡条件列式求解出小球B受到的支持力表达式,进行讨论,再运用整体法研究F3
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

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施加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设B对墙的作用力为F1,B对A的压力为F2.在F缓慢增大而整个装置仍保持静止的过程中(  )

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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,整个装置处于平衡状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中(  )

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,放在A与竖直墙之间,A、B都保持静止状态.求A对地面的压力大小及摩擦力大小.

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精英家教网如图所示,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(  )

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A、F1缓慢增大,F3缓慢增大B、F1缓慢增大,F3保持不变C、F2保持不变,F3缓慢增大D、F2缓慢增大,F3保持不变

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