Question

質(zhì)量為m的木塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過程中，如果由于摩擦力的作用使得木塊速率不變，則（　　）

A．因?yàn)樗俾什蛔�，所以木塊的加速度為零

B．因?yàn)樗俾什蛔儯�所以木塊的加速度不變

C．因?yàn)樗俾什蛔�，所以木塊下滑過程中的摩擦力不變

D．木塊下滑過程中的加速度大小不變，方向時(shí)刻指向球心

Answer 1

分析：木塊下滑過程中速率不變做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度不為零，具有向心加速度．根據(jù)牛頓第二定律分析碗對(duì)木塊的支持力的變化，分析摩擦力的變化．

解答：解：
A、木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度方向時(shí)刻在變化，速度在改變，加速度一定不為零．故A錯(cuò)誤．
B、D木塊下滑過程中木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，具有向心加速度，加速度方向時(shí)刻指向球心，而加速度是矢量，所以加速度是變化的．故B錯(cuò)誤，D正確．
C、設(shè)木塊經(jīng)過的位置碗的切線方向與水平方向的夾角為α，木塊的速率為v，碗對(duì)木塊的支持力大小為N，則有N-mgcosα=m

v2

R

，得到，N=mgcosα+m

v2

R

，木塊碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過程中，α減小，cosα增大，其他量不變，則N增大，摩擦力f=μN(yùn)增大．故C錯(cuò)誤．
故選D

點(diǎn)評(píng)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，速度、加速度都時(shí)刻在變化．基礎(chǔ)題．