问题
多选题
如图所示,在楔形木块的斜面与竖直墙间静止着一个铁球,铁球与斜面及墙间摩擦不计,楔形木块置于粗糙水平面上,斜面倾角为θ,球半径为R,球与斜面接触点为A,现对铁球再施加一个水平向左的压力F,F的作用线通过球心O,若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,在此过程中( )
A.任一时刻竖直墙对铁球的作用力都大于该时刻的水平压力F
B.斜面对铁球的作用力缓慢增大
C.斜面对地面的摩擦力保持不变
D.F对A点的力矩为FRcosθ
答案
A:以铁球为研究对象,由物体受力平衡可得在水平方向有F1=F+Fy=F+FNsinθ,故有F1>F,故A正确.
B:由于FNcosθ=mg,故有:FN=
,故斜面对铁球的支持力保持不变,故B错误.mg cosθ
C:根据牛顿第三定律可得铁球对斜面的压力大小为
,故地面对斜面的摩擦力:f=mg cosθ
×sinθ=mgtanθ,mg cosθ
故地面对斜面的摩擦力保持不变,故C正确,
D:F对A点力矩是力F与力臂Rcosθ的乘积,即:M=FRcosθ,故D正确.
故选:ACD.