题目内容

18.开口向上的半球形曲面的截面如图所示,直径AB水平,半径为R.一个可视为质点的滑块在曲面内A点以某一速率开始下滑,因摩擦作用物块下滑时速率不变,则下列说法正确的是(  )
A.滑块下滑过程合力不变
B.滑块下滑过程,曲面对滑块做功为-mgR
C.下滑过程,曲面受到地面摩擦力逐渐变大
D.下滑过程重力的瞬时功率先减小后增大

分析 小物块下滑时的速度大小不变,所以物块做的是匀速圆周运动,根据匀速圆周运动的规律可以逐项分析求解.

解答 解:A、滑块下滑过程速率不变,滑块做匀速圆周运动,滑块做所受合力大小不变,方向始终指向圆心,所受合力是变力,故A错误;
B、对滑块,由动能定理得:mgR+W=0-0,解得,曲面做功:W=-mgR,故B正确;
C、滑块在A点时地面对曲面的摩擦力为零,滑块在最低点时,地面对曲面的摩擦力为零,在这两点之外位置,地面对曲面的摩擦力不为零,则地面对曲面的摩擦力先增大后减小,故C错误;
D、滑块下滑过程中重力的瞬时功率:P=mgvcosα,滑块下滑过程α逐渐变大,m、g、v不变,则P减小,故D错误;
故选:B.

点评 由于物体做的是匀速运动,说明物体沿切线始终处于受力平衡状态,摩擦力的大小也在不断的变小;在物体下滑的过程中,重力沿半径方向上分量变大,物体受到的支持力不断变大.

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