Question

15．一物块沿着圆弧下滑，由于摩擦作用，它的速率恰好保持不变做匀速圆周运动，那么在下滑过程中下列说法正确的是（　　）

• A． 物块的加速度为零，合外力为零
• B． 物块所受的合外力的大小越来越大
• C． 物块有大小不变的向心加速度
• D． 物块所受的摩擦力大小不变

Answer 1

分析 物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零．合外力提供向心力，大小不变，向心加速度大小不变．随着物块向下滑动，所受圆弧的弹力增大，滑动摩擦力增大．

解答 解：A、物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，有向心加速度，则加速度不等于零，合外力不等于零．故A错误．
B、物块做匀速圆周运动，所受的合外力的大小等于向心力大小，由公式F_n=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，m、v、r均不变，则合外力的大小不变．故B错误．
C、物块所受合外力提供向心力，合外力的大小不变，向心力大小不变，向心加速度大小不变．故C正确．
D、随着物块向下滑动，重力的径向分力G_径分增大，a大小不变，根据牛顿第二定律得：N-G_径分=ma，所受圆弧的弹力N增大，由f=μN，滑动摩擦力增大．故D错误．
故选：C

点评 本题其实就是匀速圆周运动问题，考查对基本物理量的理解能力，难点是运用牛顿第二定律分析支持力如何变化，从而得到摩擦力如何变化．