题目
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
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
题目解答
答案
B
解析
步骤 1:分析物体的运动状态
物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,由于轨道是光滑的,所以物体只受到重力和轨道的支持力作用。重力是恒定的,而支持力的方向始终垂直于轨道,指向圆心。
步骤 2:分析物体的加速度
物体的加速度由重力和轨道支持力的合力提供。由于物体沿圆弧轨道运动,其加速度不仅有指向圆心的法向加速度,还有沿轨道切线方向的切向加速度。因此,加速度的方向并不总是指向圆心,且速率会增加。
步骤 3:分析物体受到的轨道作用力
物体受到的轨道作用力(支持力)的大小会随着物体位置的变化而变化。当物体在轨道的最低点时,支持力最大;在轨道的最高点时,支持力最小。因此,支持力的大小是不断变化的。
步骤 4:分析物体受到的合外力
物体受到的合外力是重力和支持力的合力。由于重力是恒定的,而支持力的大小和方向都在变化,所以合外力的大小和方向也在变化。合外力的方向并不总是指向圆心,且合外力的大小会随着物体位置的变化而变化。
物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,由于轨道是光滑的,所以物体只受到重力和轨道的支持力作用。重力是恒定的,而支持力的方向始终垂直于轨道,指向圆心。
步骤 2:分析物体的加速度
物体的加速度由重力和轨道支持力的合力提供。由于物体沿圆弧轨道运动,其加速度不仅有指向圆心的法向加速度,还有沿轨道切线方向的切向加速度。因此,加速度的方向并不总是指向圆心,且速率会增加。
步骤 3:分析物体受到的轨道作用力
物体受到的轨道作用力(支持力)的大小会随着物体位置的变化而变化。当物体在轨道的最低点时,支持力最大;在轨道的最高点时,支持力最小。因此,支持力的大小是不断变化的。
步骤 4:分析物体受到的合外力
物体受到的合外力是重力和支持力的合力。由于重力是恒定的,而支持力的大小和方向都在变化,所以合外力的大小和方向也在变化。合外力的方向并不总是指向圆心,且合外力的大小会随着物体位置的变化而变化。