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

提问时间：2021-04-01

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．