Question

【题目】质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么(　　)

A. 因为石块做匀速运动，所以其加速度为零

B. 石块下滑过程中加速度始终为零

C. 石块下滑过程中受的摩擦力大小不变

D. 石块下滑过程中的所受合外力大小不变，方向始终指向球心

Answer 1

【答案】D

【解析】

石块的速率不变，做匀速圆周运动，合外力提供向心力，根据牛顿第二定律可以判断加速度的变化，根据切线方向合力为零，可以判断摩擦力的变化；

A、由题可知，下滑过程中石块的速度大小不变，即石块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，大小不变，根据牛顿第二定律知，加速度大小不变，方向始终指向圆心，故AB错误，D正确；

C、在下滑过程中，切线方向的合力为零，即在切向上摩擦力应与重力的分力大小相等，方向相反，因重力沿切线方向的分力变小，故摩擦力也会越来越小，故C错误。