Question

18．如图所示，一光滑小球在力F的作用下，以某一恒定的速率，从半径为R的固定的半圆形轨道的a点沿轨道运动到b点，作用力F的方向总是竖直向上．空气阻力不计，下面关于小球在该过程中的有关说法正确的是（　　）

• A． 加速度恒定不变
• B． 所受合外力恒定不变
• C． 轨道的弹力不断增大
• D． F与重力的合力恒定不变

Answer 1

分析 结合物体的运动状态，得出物体受到的拉力和重力之间的关系，然后结合圆周运动的和向心力特点分析即可．

解答 解：D、由题可知，小球的速率不变，说明合外力的功始终为0，小球在竖直方向受到的重力和拉力的合力一定是0，所以小球受到的恒力F与重力大小相等，方向相反．F与重力的合力恒定不变．故D正确．
A、小球以某一恒定的速率，从半径为R的固定的半圆形轨道的a点沿轨道运动到b点，做匀速圆周运动，加速度的方向始终指向圆心，方向不断变化．故A错误；
B、小球做匀速圆周运动，合外力的方向始终指向圆心，方向不断变化．故B错误；
C、小球做匀速圆周运动，受到重力、拉力和轨道的支持力的作用，由于拉力和重力大小相等，方向相反，合外力的方向始终指向圆心，所以道的弹力大小不变，方向始终指向圆心．故C错误．
故选：D

点评 该题中要抓住小球的速率不变的特点，从而得出拉力与重力的合力始终为0，然后再结合圆周运动的特点即可正确解答．