Question

在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业，如图所示．已知消防车梯子的下端放置在粗糙的车厢表面上，上端靠在摩擦很小的竖直玻璃幕墙上．消防车静止不动，在消防队员沿梯子匀速向上爬的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．车厢对梯子的作用力大小不变
B．墙对梯子的弹力大小不变
C．地面对车的摩擦力逐渐增大
D．地面对车的弹力大小不变

Answer 1

【答案】分析：对整体受力分析可以求得人的重力和车对人的支持力之间的大小关系，在人上升的过程中，人的重心在升高，根据三力汇交原理可以分析墙的支持力和车的摩擦力的变化．
解答：解：以梯子和人组成的系统为研究对象，受四个力的作用，墙水平向左的弹力F，系统的重力G，地面对梯子的竖直向上的弹力N，地面对梯子的水平向右的摩擦力f，因平衡，故两个相互正交的方向的合力均为零，由于在竖直方向上只有G和N，且由于人匀速上爬，故N始终等于G，可见D选项正确．
地面的作用力N和f可以看成一个力，叫做地面对梯子的作用力F'，这样就把四个力简化成了三个力，墙的力F、重力G以及地面的力F'，根据三力汇交原理，三个非平行力平衡，三力必交于一点，将F延长、G反向延长，交于一点o，则F'也必过o，当人不断上爬时，系统重心不断右移，则o点就沿着F的作用线不断水平右移，由于F'仍过o点，则F'与竖直方向的夹角就会不断增大，而由于F'竖直方向的分力N不变，则水平分力f必增大，故摩擦力增大，所以AB错误，C正确．
故选CD．
点评：当有多个物体时，在受力分析时考虑对物体采用整体法和隔离法，用隔离法可以求得物体之间的相互作用力的大小．