Question

17．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． 因为速率不变，所以石块的加速度为零
• B． 石块下滑过程中受的合外力越来越大
• C． 石块下滑过程中受的摩擦力不断减少
• D． 石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心

Answer 1

分析 石块的速率不变，做匀速圆周运动，合外力提供向心力．根据石块在各点所受支持力的大小判断摩擦力的变化．

解答 解：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A、B错误，D正确．
物块在运动过程中受重力、支持力及摩擦力作用，如图所示，支持力与重力的合力充当向心力，而在物块下滑过程中，速度不变则向心力不变，而重力沿径向分力在变小，故支持力增大，而在切向上摩擦力应与重力的分力大小相等，方向相反，因重力的分力变小，故摩擦力也会越来越小，故C正确；
故选：CD．

点评 本题关键在于明确物体的运动是匀速圆周运动，同时要注意正确的进行受力分析，并能找出各力动态的变化情况．