质量为m的木块以4m/s的速度从半径为R的半球形的碗口下滑到碗底的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块速率不变,则( ) A.因为速率不变,所以木块下滑过程中合外力都为零 B.因为
题目
质量为m的木块以4m/s的速度从半径为R的半球形的碗口下滑到碗底的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块速率不变,则( )
A. 因为速率不变,所以木块下滑过程中合外力都为零
B. 因为速率不变,所以木块下滑过程中的摩擦力不变
C. 若木块以3m/s的速度从碗口下滑,则木块不能到达碗底
D. 若木块以5m/s的速度从碗口下滑,则木块到达碗底的速度小于5m/s
答案
A、木块做匀速圆周运动,故物体需要向心力,故合外力不为零;故A错误. B、速率不变,向心力大小不变;摩擦力的大小不变;但摩擦力的方向时刻在发生变化;故B错误; C、木块以4m/s的速度下滑时,速度不变,说明摩擦力一定与重力的沿切线的分量大小相等;若速度小于4m/s则摩擦力向心力减小,则摩擦力减小,木块能达到碗底,故C错误;D、若木块以大于5m/s的速度下滑时,摩擦力变大,摩擦力做功要大于重力做功,故到达碗底时的速度小于5m/s.故D正确; 故选D.
木块下滑过程中速率不变做匀速圆周运动,加速度不为零,具有向心加速度.根据牛顿第二定律分析碗对木块的支持力的变化,分析摩擦力的变化.
本题考点: 向心力;牛顿第二定律.
考点点评: 本题的关键在于速度的变化影响了压力的变化,从而改变了物体受到的摩擦力.
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