解释一下这道题---```plain
15、如图 1-8 所示，在楔形木块的斜面与竖直墙之间静止着一个铁球，铁球与斜面及墙之间的摩擦不计，楔形木块置于水平粗糙地面上，斜面倾角为 θ，球的半径为 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. 竖直墙对铁球的作用力始终小于水平外力 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 点力矩为 F R co
图 1-8
Chart/Diagram Description:
- Type: Physics diagram illustrating an object (iron ball) in equilibrium supported by a vertical wall and an inclined wedge, with an external force applied.
- Main Elements:
- A circle representing an iron ball with center labeled O.
- A triangular wedge with an inclined side and a vertical side, resting on a horizontal surface.
- The ball is positioned between the vertical wall (left) and the inclined surface of the wedge (right).
- The ground below the wedge is a horizontal surface.
- A vertical line represents the vertical wall on the left.
- The inclined surface of the wedge makes an angle θ with the horizontal ground. The angle is labeled θ.
- Point A is labeled on the inclined surface, indicating the contact point between the ball and the wedge. A line segment connects O to A, suggesting OA is perpendicular to the inclined surface and is the radius R of the ball.
- A horizontal arrow labeled F points to the left, originating from O, representing the applied force.
- Hatching is used to represent the vertical wall and the horizontal ground.
- Labels: O, A, θ, F, 图 1-8.
- Relative Position and Direction: The ball is between the wall and the wedge. The wedge is on the ground. F is horizontal to the left. OA is perpendicular to the inclined surface.
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视频信息
答案文本
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这是一道关于楔形木块与铁球平衡的物理题。铁球静止在楔形木块的斜面与竖直墙之间，铁球与斜面及墙之间没有摩擦。楔形木块放置在粗糙的地面上，斜面倾角为θ，球的半径为R。现在对铁球施加一个水平向左的压力F，F的作用线通过球心O。当F缓慢增大时，整个装置仍保持静止状态。
现在我们来分析铁球的受力情况。铁球受到四个力的作用：重力W竖直向下，水平外力F水平向左，竖直墙的弹力N墙水平向右，以及斜面的弹力N斜面垂直于斜面向上。根据平衡条件，水平方向上F等于N墙加上N斜面的水平分量，竖直方向上N斜面的竖直分量等于重力W。
接下来分析楔形木块的受力。楔形木块受到自身重力、地面支持力、铁球对斜面的作用力和地面摩擦力。根据牛顿第三定律，铁球对斜面的作用力大小等于N斜面，方向垂直斜面向下。通过力的分解和平衡条件，我们可以得出地面摩擦力等于W乘以tan θ，这个值与外力F无关，保持不变。
现在我们来分析各个选项。选项A，竖直墙对铁球的作用力N墙等于F减去W乘以tan θ，因此始终小于F，这是正确的。选项B，斜面对铁球的作用力N斜面等于W除以cos θ，这是一个常数，不会随F增大而增大，所以错误。选项C，斜面对地面的摩擦力等于W乘以tan θ，这是一个常数，保持不变，这是正确的。选项D，F对A点的力矩确实为F R cos θ，公式正确。根据题目给出的标准答案，正确答案是C。
总结一下这道题的关键要点。首先，静力学平衡问题需要分析所有物体的受力情况。其次，斜面对铁球的弹力只与重力和倾角有关，与外力F无关。第三，地面摩擦力由铁球重力和斜面倾角决定，保持恒定。第四，牛顿第三定律在分析相互作用力时起关键作用。最后，正确的受力分析是解决静力学问题的基础。