Question

如图所示，小物体从半圆形碗边以一定的初速度v滑向碗底，由于摩擦力作用，下滑过程中速率保持不变，则以下说法正确的是（ ）

A．小物体所受合外力保持不变
B．小物体与碗间的压力越来越小
C．小物体与碗间的摩擦力越来越大
D．小物体与碗间的摩擦因数越来越小

Answer

物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，合外力提供向心力，大小不变，对物块进行受力分析，向下运动时压力增大，但由于小球运动状态的限制，在小球运动方向上，合力是保持不变的，由于重力沿运动方向的分量的减小可知，摩擦力非但未增加，还减小了，进而根据滑动摩擦力公式分析动摩擦因素的变化．
【解析】
A、物块做匀速圆周运动，所受的合外力的大小不变，方向始终指向圆心，是个变力．故A错误；
      B：对小球所受重力做沿圆弧的切向和径向做力的分解，设竖直方向与切向的夹角为θ，
小物体对圆弧的压力来自于重力在径向的分力和向心力之和即为：N=mgsinθ+m，运动过程中，θ逐渐增大，因此压力增大，故B错误；
     C：考虑摩擦力，由于压力逐渐增大，因此一般情况下，摩擦力应该增大，但是这里由于小球运动状态的限制，在小球运动方向上，合力是保持不变的，由于重力沿运动方向的分量mgcosθ的减小可知，摩擦力非但未增加，还减小了．故C错误；
     D：在C的基础上，由沿运动方向受力平衡得：mgcosθ=μ（mgsinθ+m），可见，若μ保持不变，随着θ的增大，左边在减小，右边在增加，等式显然是无法成立的，也就是说，小物体的匀速运动状态是无法保持的，因此摩擦因数μ必然减小．故D正确．
故选D