Question

6．如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道．质量为m的游客随过山车一起运动，当游客以速度v经过圆轨道的最高点时（　　）

• A． 处于超重状态
• B． 向心加速度为零
• C． 座位对游客的作用力可能为0
• D． 座位对游客的作用力为m$\frac{{v}^{2}}{R}$

Answer 1

分析 游客做圆周运动，在最高点，合外力提供向心力，对游客进行受力分析，根据向心力公式列式求解，当加速度方向向上时，处于超重状态，当加速度方向向下时，处于失重状态．

解答 解：AB、游客做圆周运动，在最高点，受重力和轨道的压力，合外力提供向心力，合外力向下，加速度竖直向下，游客处于失重状态，故AB错误；
C、在最高点，根据向心力公式得：
mg+N=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
当v=$\sqrt{gR}$时，游客受到的作用力为零，故C正确；
D、在最高点，根据向心力公式得：
mg+N=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得：N=m$\frac{{v}^{2}}{R}$-mg；故D错误．
故选：C

点评 本题主要考查了向心力公式的直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，知道当加速度方向向上时，处于超重状态，当加速度方向向下时，处于失重状态，难度不大，属于基础题．