题目内容
1.乘坐如图所示游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动,下列说法正确的是( )A. | 车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去 | |
B. | 人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mg | |
C. | 人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等 | |
D. | 人在最低点时对座位的压力大于mg |
分析 车在最高点时,若恰好由重力提供向心力时,人与保险带间恰好没有作用力,没有保险带,人也不会掉下来.当速度更大时,人更不会掉下来.当速度大于临界速度$\sqrt{gR}$时,人在最高点时对座位就产生压力.人在最低点时,加速度方向竖直向上,根据牛顿第二定律分析压力与重力的关系.
解答 解:A、当人与保险带间恰好没有作用力,由重力提供向心力时,临界速度为v0=$\sqrt{gR}$.当速度v≥$\sqrt{gR}$时,没有保险带,人也不会掉下来.故A错误.
B、当人在最高点的速度v>$\sqrt{gR}$,人对座位就产生压力.当速度增大到2$\sqrt{gR}$时,压力为3mg,故B错误;
C、在最高点和最低点速度大小不等,根据向心加速度公式a=$\frac{{v}^{2}}{R}$可知,人在最高点和最低点时的向心加速度大小不相等,故C错误;
D、人在最低点时,加速度方向竖直向上,根据牛顿第二定律分析可知,人处于超重状态,人对座位的压力大于mg.故D正确.
故选:D.
点评 本题是实际问题,考查运用物理知识分析实际问题的能力,关键根据牛顿运动定律分析处理圆周运动动力学问题.
练习册系列答案
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15.物体做曲线运动的条件为( )
A. | 物体运动的初速度为零 | |
B. | 物体所受合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上 | |
C. | 物体所受合外力为恒力 | |
D. | 物体所受合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上 |
13.曲线运动的速度以下说法正确的是( )
A. | 大小一定变化 | B. | 大小一定不变 | C. | 方向时刻改变 | D. | 方向不变 |
6.一根轻杆长为L,一端连接一个小球,另一端与光滑的转动轴连接,在竖直平面内做圆周运动,下列说法正确的是( )
A. | 小球能做完整的圆周运动,过最高点的最小速度为$\sqrt{gL}$ | |
B. | 小球在最低点时,杆对小球的作用力最大且方向竖直向上 | |
C. | 小球在最高点时,若杆对小球的作用力方向竖直向下,则小球的速度大于$\sqrt{gL}$ | |
D. | 小球在运动过程中所受合外力的方向均指向圆心 |
13.以下说法正确的是( )
A. | 布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 | |
B. | 温度相同的氢气和氧气,氧气的分子平均动能比氢气的分子平均动能大 | |
C. | 气体的压强是由大量的分子对容器壁的碰撞引起的 | |
D. | 在分子相互靠近的过程中,分子势能一定增大 |
11.物体做圆周运动,关于物体所受合外力和向心力,下列说法正确的是( )
A. | 合外力就是向心力 | |
B. | 向心力一定是合外力的一个分力 | |
C. | 若是匀速圆周运动,向心力就是合外力的一个分力 | |
D. | 若是匀速圆周运动,合外力就是向心力 |