如图所示,将半径为R的半球体放在地面上,一质量为m的小孩(可视为质点)坐在球面上,他与球心的连线与水平地面之间的夹角为θ

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  • 小孩缓慢攀登的意思是小孩合外力始终为零,所以D错误.小孩受竖直向下的重力mg,沿半径向外的支持力N,沿切线方向斜向上的摩擦力f,由于合外力为零,所以N和f的合力竖直向上且等于重力mg,根据牛顿第三定律,小孩给斜面的合力竖直向下且等于重力mg,所以半球体的受力可以简化为自身的重力,小孩给它竖直向下的力,以及地面给它的竖直向上的支持力,由于半球体均处于静止状态,故不受到地面的摩擦力的作用,故A错误.进行正交分解,根据小孩合外力为零,可以简单的求得N=mgsinθ,f=mgcosθ,小孩从图示位置向球顶缓慢攀登的过程中θ角变大,sinθ变大,cosθ变小,所以N变大,f变小,故B错误,C正确.

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