Question

乘坐如圖所示游樂(lè)園的過(guò)山車(chē)時(shí)，質(zhì)量為m的人隨車(chē)在豎直平面內(nèi)沿圓周軌道運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A、車(chē)在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住，若沒(méi)有保險(xiǎn)帶，人一定會(huì)掉下去

B、人在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)座位仍可能產(chǎn)生壓力，且壓力不一定小于mg

C、人在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小相等

D、人在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座位的壓力大于mg

Answer 1

分析：車(chē)在最高點(diǎn)時(shí)，若恰好由重力提供向心力時(shí)，人與保險(xiǎn)帶間恰好沒(méi)有作用力，沒(méi)有保險(xiǎn)帶，人也不會(huì)掉下來(lái)．當(dāng)速度更大時(shí)，人更不會(huì)掉下來(lái)．當(dāng)速度大于臨界速度

gR

時(shí)，人在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)座位就產(chǎn)生壓力．人在最低點(diǎn)時(shí)，加速度方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律分析壓力與重力的關(guān)系．

解答：解：A、當(dāng)人與保險(xiǎn)帶間恰好沒(méi)有作用力，由重力提供向心力時(shí)，臨界速度為v₀=

gR

．當(dāng)速度v≥

gR

時(shí)，沒(méi)有保險(xiǎn)帶，人也不會(huì)掉下來(lái)．故A錯(cuò)誤．
    B、當(dāng)人在最高點(diǎn)的速度v＞

gR

人對(duì)座位就產(chǎn)生壓力．當(dāng)速度增大到2

gR

時(shí)，壓力為3mg，故B正確；
    C、在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)速度大小不等，根據(jù)向心加速度公式a=m

v2

r

可知，人在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小不相等，故C錯(cuò)誤；
    D、人在最低點(diǎn)時(shí)，加速度方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律分析可知，人處于超重狀態(tài)，人對(duì)座位的壓力大于mg．故D正確．
故選BD．

點(diǎn)評(píng)：本題是實(shí)際問(wèn)題，考查運(yùn)用物理知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的能力，關(guān)鍵根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析處理圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題．