题目内容

13.如图所示,在粗糙水平板上放一个物块,使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,ab为水平直径,cd为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平,物块相对木板始终静止,则(  )
A.物块始终受到两个力作用
B.只有在a、b、c、d四点,物块受到的合外力才指向圆心
C.从a到b,物体所受的摩擦力先增大后减小
D.从b到a,物块处于超重状态

分析 木板托着物体在竖直平面内逆时针方向一起做匀速圆周运动,物体所受的合力提供圆周运动所需的向心力.当加速度方向向上时,物体处于超重状态,加速度向下时,物体处于失重状态.

解答 解:A、在cd两点处,只受重力和支持力,在其他位置处物体受到重力,支持力、静摩擦力三个作用,故A错误;
B、物体作匀速圆周运动,合外力提供向心力,所以合外力始终指向圆心,故B错误;
C、从a运动到b,物体的加速度的方向始终指向圆心,水平方向的加速度先减小后反向增大,根据牛顿第二定律可得,物体所受木板的摩擦力先减小后增大.故C错误.
D、从b运动到a,向心加速度有向上的分量,所以物体处于超重状态,故D正确;
故选:D

点评 解决本题的关键知道A所受的合力提供向心力,向心力大小不变,知道A所受合力在竖直方向的分力等于重力和支持力的合力,在水平方向的分力等于摩擦力.

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