质量为 m 的石块从半径为 R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变,如图所示,那么
A . 因为速率不变,所以石块的加速度为零
B . 石块下滑过程中受的合外力越来越大
C . 石块下滑过程中受的摩擦力大小不变
D . 石块下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心
D
【详解】
石块的速度大小不变,有 ,做匀速圆周运动,则加速度大小不变,方向始终指向球心, A 错误、 D 正确;合外力等于 ,大小不变, B 错误;由于压力变化,则摩擦力变化, C 错误.
向心加速度的定义:
描述线速度方向变化的快慢,大小,方向总是指向圆心,但时刻在变化,是一个变加速度。
向心加速度的特性:
切向加速度,作用是改变速度的大小,法向加速度
所以,当只有法向加速度的时候,物体将做匀速圆周运动。
知识拓展:
向心力,可以是几个力的合力,也可以是某个力的一个分力;既可能是重力、弹力、摩擦力,也可能是电场力、磁场力或其他性质的力。如果物体做匀速圆周运动,则所受合力一定全部用来提供向心力。
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