题目内容

13.夏季游乐场的“飞舟冲浪”项目受到游客的欢迎,如图所示,一游客(可视为质点)以某一水平速度v0从A点出发沿光滑圆轨道运动,至B点时脱离轨道,最终落在水面上的C点,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.在A点时,游客处于超重状态
B.从A到B过程,游客水平方向的加速度先增大后减小
C.在B点时,游客的向心加速度为g
D.从B到C过程,游客的机械能增大

分析 小球在竖直圆轨道内做变速圆周运动,当其与轨道间有相互作用时,沿着轨道运动,否则将脱离轨道,至于水平方向的加速度的变化和离开轨道后的运动性质利用牛顿第二定律即牛顿第二定律的独立性解决即可.由机械能守恒条件:只有重力做功,分析机械能的变化情况.

解答 解:A、在A点,小球具有竖直向下的向心加速度,此瞬间处于失重状态,故A错误;
B、小球在A点时合力沿竖直方向,在B点时合力也沿竖直方向,但AB过程中的各点支持力却有水平向右的分力,所以小球水平方向的加速度必定先增加后减小,故B正确;
C、小球在B点刚离开轨道,则小球对圆轨道的压力为零,游客的加速度为g,竖直向下,但向心加速度小于g,故C错误;
D、从B到C过程,小球只受重力作用,游客的机械能守恒,故D错误;
故选:B

点评 解决本题的关键要掌握机械能守恒的条件,灵活运用特殊位置法分析小球水平方向的加速度.

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