Question

一個小物塊從內壁粗糙的半球形碗邊下滑，在下滑過程中由于摩擦力的作用，物塊的速率恰好保持不變，如圖所示，下列說法中正確的是（　�。�

A．物塊所受合外力為零

B．物塊所受合外力越來越大

C．物塊所受合外力大小保持不變，但方向時刻改變

D．物塊所受摩擦力大小不變

Answer 1

分析：物塊下滑過程速率保持不變，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．隨著物塊向下滑動，所受圓弧的彈力增大，滑動摩擦力增大．

解答：解：A、B物塊下滑過程速率保持不變，做勻速圓周運動，物塊的加速度不等于零，由公式F=m

v2

r

知，所受的合外力不為零，而且大小保持不變．故A、B錯誤．
C、物塊所受合外力大小保持不變，方向始終指向圓心，時刻在改變，故C正確．
D、隨著物塊向下滑動，重力的徑向分力G_徑分增大，a大小不變，根據(jù)牛頓第二定律得：N-G_徑分=ma，所受圓弧的彈力N增大，由f=μN，滑動摩擦力增大．故D錯誤．
故選：C

點評：本題其實就是勻速圓周運動問題，考查對基本物理量的理解能力，難點是運用牛頓第二定律分析支持力如何變化，從而得到摩擦力如何變化．