Question

【題目】質量為m的石塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點的過程中，如果摩擦力的作用使得石塊的速度大小不變，如圖所示，那么(　　)

A. 因為石塊做勻速運動，所以其加速度為零

B. 石塊下滑過程中加速度始終為零

C. 石塊下滑過程中受的摩擦力大小不變

D. 石塊下滑過程中的所受合外力大小不變，方向始終指向球心

Answer 1

【答案】D

【解析】

石塊的速率不變，做勻速圓周運動，合外力提供向心力，根據牛頓第二定律可以判斷加速度的變化，根據切線方向合力為零，可以判斷摩擦力的變化；

A、由題可知，下滑過程中石塊的速度大小不變，即石塊做勻速圓周運動，合外力提供向心力，大小不變，根據牛頓第二定律知，加速度大小不變，方向始終指向圓心，故AB錯誤，D正確；

C、在下滑過程中，切線方向的合力為零，即在切向上摩擦力應與重力的分力大小相等，方向相反，因重力沿切線方向的分力變小，故摩擦力也會越來越小，故C錯誤。