题目
质点沿图示曲线AB作匀变速曲线运动,以下四种图示的该质点在某瞬时的受力情况,其中哪一种是可能的() F A-|||-A M M (v=0)-|||-A A M M-|||-F F F-|||-B B B B-|||-(D)A. AB、BC、CD、D
质点沿图示曲线AB作匀变速曲线运动,以下四种图示的该质点在某瞬时的受力情况,其中哪一种是可能的() 
题目解答
答案
B
解析
本题主要考察匀变速曲线运动中质点的受力特点,核心知识点为:匀变速运动的加速度恒定(大小和方向均不变),且根据牛顿第二定律$F=ma$,合力$F$的方向必与加速度$a$的方向一致。
关键分析
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匀变速曲线运动的加速度特性:
匀匀变速曲线运动中,加速度$a$的大小和方向均保持不变(仅匀速圆周运动是特例,但本题为变加速)。因此,合力$F$的方向必须与加速度方向一致,且大小恒定。 -
曲线运动的合力的方向:
对于曲线运动,合力方向必指向曲线的凹侧(因为向心力指向圆心,即曲线凹侧),且不与速度方向共线(否则做直线运动)。
选项排除
- 选项A:若合力方向与速度方向共线,质点将做直线运动,而非曲线运动,排除。
- 选项C:若合力方向指向凸侧,无法提供曲线运动所需的向心力,质点无法维持曲线轨迹,排除。
- 选项D:若合力方向时刻变化(如非恒定),则加速度不恒定,不属于匀变速运动,排除。
- 选项B:合力方向指向曲线凹侧,且方向恒定(满足匀变速),符合匀变速曲线运动的受力条件,正确。