Question

16．開(kāi)口向上的半球形曲面的截面如圖所示，直徑AB水平．一物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在曲面內(nèi)A點(diǎn)以某一速率開(kāi)始下滑，曲面內(nèi)各處動(dòng)摩擦因數(shù)不同，因摩擦作用物塊下滑過(guò)程速率保持不變．在物塊下滑的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度始終為零
• B． 物塊所受合外力大小不變，方向時(shí)刻在變化
• C． 滑到最低點(diǎn)C時(shí)，物塊所受重力的瞬時(shí)功率達(dá)到最大
• D． 物塊所受摩擦力大小逐漸變小

Answer 1

分析 物塊下滑時(shí)的速率不變，做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力充當(dāng)向心力，根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以逐項(xiàng)分析求解．

解答 解：A、物塊做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到的合外力作為物塊的向心力，產(chǎn)生加速度，所以物體的加速度不為零，故A錯(cuò)誤．
B、物塊所受合外力充當(dāng)向心力，方向始終指向圓心，由F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$知合外力大小不變，方向時(shí)刻在變化，故B正確．
C、重力的瞬時(shí)功率等于重力乘以豎直分速度，物塊在下滑的過(guò)程中，速度的方向和重力方向的夾角不斷的變大，豎直分速度不斷減小，所以物塊所受重力的瞬時(shí)功率不斷減小，到達(dá)最低點(diǎn)C點(diǎn)，豎直分速度為零，所以重力的瞬時(shí)功率為零，故C錯(cuò)誤．
D、物塊在下滑的過(guò)程中，速度的大小不變，所以物塊沿切線方向上合力為零，則摩擦力大小與重力在切線方向上的分力大小相等，重力在切線方向上的分力減小，所以摩擦力逐漸減小．故D正確；
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 本題考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，關(guān)鍵要抓住勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力提供向心力，沒(méi)有切向加速度．要注意重力的瞬時(shí)功率等于重力與豎直分速度的乘積，不是重力與速度的乘積．