Question

19．质量为m的木块从半径为R的半球形碗的碗口下滑到碗底的过程中，碗口及碗底是固定不动的，如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变，如图所示，那么（　　）

• A． 因木块速率不变，则木块处于平衡状态
• B． 木块下滑过程中所受的合力大小保持不变
• C． 木块下滑过程中机械能守恒
• D． 木块下滑过程中摩擦力的大小不变

Answer 1

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

解答 解：A、速率不变，但是速度的方向时刻改变，故物体的加速度不为零，根据牛顿第二定律知合外力不为零，木块不是处于平衡状态．故A错误；
B、根据匀速圆周运动的特点，木块下滑过程中受到的合外力提供向心力，由于做匀速直线运动，所以合外力大小不变，故B正确；
C、木块下滑过程中速率不变，则动能不变，而重力势能减小，所以机械能减小，故C错误；
D、木块的速率不变，受到的力沿速度的方向其中有整理得分力和摩擦力两个力，其中重力的分力沿速度方向的分力大小不断变化，所以摩擦力大小也变化，故D错误；
故选：B．

点评 解决本题的关键知道物体做匀速圆周运动，合外力提供向心力．向心力的方向始终指向圆心．