Question

在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，光滑圆球B放在A与竖直墙之间处于静止状态．现对B施加作用线通过球心竖直向下缓慢增大的力F，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．整个装置仍保持静止，如图所示，在此过程中（　　）

A．F₁保持不变，F₃缓慢增大

B．F₁缓慢增大，F₃保持不变

C．F₂缓慢增大，F₃缓慢增大

D．F₂缓慢增大，F₃保持不变

Answer 1

分析：先以B球为研究对象，分析受力，根据平衡条件分析墙对B的作用力F₁、A对B的作用力F₂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F₃的变化情况．

解答：解：以B球为研究对象，受力如图，由平衡条件得到
    墙对B的作用力F₁=（F+G_B）tanα，当F增大时，F₁缓慢增大．
    A对B的作用力F₂=F₁sinα，F₁缓慢增大，则F₂缓慢增大．
再以整体为研究对象，受力如图．则有
   地面对A的支持力N=G_A+G_B+F，则N缓慢增大．
   地面对A的摩擦力f=F₁，则地面对A的摩擦力f，地面对A的作用力为F₃是N和f的合力，所以F₃缓慢增大．
故选C

点评：本题采用隔离法和整体法结合处理的，也可以就运用隔离法研究，分析受力情况是解答的基础．