Question

如圖所示，上表面粗糙的半圓柱體放在水平面上，小物塊從半圓柱體上的A點，在外力F作用下沿圓弧向下滑到B點，此過程中F始終沿圓弧的切線方向且半圓柱體保持靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊運動的速率不變，則（　　）

• A、半圓柱體對小物塊的支持力逐漸變大
• B、半圓柱體對小物塊的摩擦力變大
• C、外力F變大
• D、小物塊所受的合外力變小

Answer 1

分析：先對小滑塊受力分析，滑塊做勻速率圓周運動，根據(jù)徑向合力提供向心力和切向合力為零，列式支持力和拉力的表達式，再進行分析．

解答：解：A、B、C、對小物塊受力分析，受到重力、支持力、摩擦力和拉力，如圖物塊做勻速圓周運動，徑向合力提供向心力，切向合力為零，則根據(jù)牛頓第二定律有：
  mgcosθ-N=m

v2

R

 ①
  F+f-mgsinθ=0  ②
由①得，N=mgcosθ-m

v2

R

，由于θ越來越大，故支持力N變��；
由f=μN，知f變�。�
由②得：F=mgsinθ-f=mgsinθ-f，θ增大，sinθ增大，f變小，則拉力F變大，故AB錯誤，C正確；
D、物塊做勻速圓周運動，合外力提供向心力，由F_外=m

v2

R

知，合外力大小不變．故D錯誤．
故選：C．

點評：本題關(guān)鍵是對小物塊受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列式求解．