Question

13．如圖所示，開口向上的半球形曲面的截面，直徑AB水平．一小物塊在曲面內A點以某一速率開始下滑，曲面內各處動摩擦因數(shù)不同，由于摩擦力作用，物塊下滑過程中速率不變，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 物塊運動過程中對軌道的壓力先增大后減小
• B． 物塊所受合外力大小不斷變大，方向不變
• C． 在滑到最低點C以前，物塊所受重力的瞬時功率不變
• D． 在滑到最低點C以前，物塊所受摩擦力大小不斷變小

Answer 1

分析 物塊下滑時速率不變，則物塊做勻速圓周運動，加速度不等于零，合外力不等于零．合外力提供向心力，大小不變，向心加速度大小不變．物塊下滑過程速率保持不變，速度與豎直方向的夾角變大，故速度在豎直方向上的分量變小，所以物塊所受重力的瞬時功率越來越小，根據勻速圓周運動的規(guī)律可以逐項分析求解．

解答 解：A、物塊下滑時速率不變，物塊做勻速圓周運動，合外力提供向心力，重力在徑向上的分力增大，向心力大小不變，所以在滑到最低點C以前，物塊運動過程中對軌道的壓力逐漸增大，故A錯誤；
B、物塊所受合外力大小不變，方向不斷變化，故B錯誤；
C、物塊在下滑的過程中，速度的方向和重力方向的夾角不斷的變大，所以物塊所受重力的瞬時功率越來越小，故C錯誤；
D、物塊在下滑的過程中，速度的大小不變，所以沿切線方向上合力為零，重力在切線方向上的分力與摩擦力大小相等，重力在切線方向上的分力減小，摩擦力減小，故D正確；
故選：D．

點評 由于物體做的是勻速運動，說明物體沿切線始終處于受力平衡狀態(tài)，摩擦力的大小也在不斷的變��；在物體下滑的過程中，重力沿半徑方向上分量變大，物體受到的支持力不斷變大．