一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中，则（）A. 它的加速度方向永远指向圆心，其速率保持不变B. 它受到的轨道的作用力的大小不断增加C. 它受到的合外力大小变化，方向永远指向圆心D. 它受到的合外力大小不变，其速率不断增加

本题考查物体沿圆弧形光滑轨道下滑时的受力分析及运动规律。关键点在于理解物体的受力情况和能量转化关系：

1. 受力分析：物体受重力和轨道法向支持力，合力提供向心力，且无摩擦力，机械能守恒。
2. 能量转化：重力势能转化为动能，速率逐渐增大。
3. 向心力变化：随着物体下滑，速度增大，轨道支持力和向心力均发生变化。

受力分析与能量守恒

1. 受力分解：在圆弧轨道任一点，重力分解为法向分量 $mg\cos\theta$ 和切向分量 $mg\sin\theta$，轨道支持力 $N$ 与重力的法向分量共同提供向心力：
   $N - mg\cos\theta = \frac{mv^2}{r} \implies N = mg\cos\theta + \frac{mv^2}{r}$
2. 机械能守恒：物体下滑过程中，速度 $v$ 逐渐增大，由机械能守恒可得：
   $v^2 = 2gr(1 - \cos\theta)$

选项分析

• 选项A：速率保持不变错误，因重力做功使动能增加，速率增大。
• 选项B：将 $v^2$ 代入 $N$ 的表达式：
  $N = mg\cos\theta + \frac{m \cdot 2gr(1 - \cos\theta)}{r} = mg(2 - \cos\theta)$
  当 $\theta$ 从 $0^\circ$ 增加到 $90^\circ$ 时，$\cos\theta$ 减小，$N$ 逐渐增大，故选项B正确。
• 选项C：合外力大小为向心力 $\frac{mv^2}{r} = 2mg(1 - \cos\theta)$，随 $\theta$ 增大而增大，但合外力方向包含切向分量 $mg\sin\theta$，并非始终指向圆心，故选项C错误。
• 选项D：合外力大小不变错误，因向心力随速度增大而增大。