問題詳情:
乘坐如圖所示遊樂園的過山車時,質量爲m的人隨車在豎直平面內沿圓周軌道運動.下列說法正確的是( )
A.車在最高點時人處於倒坐狀態,全靠保險帶拉住,若沒有保險帶,人一定會掉下去
B.人在最高點時對座位仍可能產生壓力,但壓力一定小於mg
C.人在最高點和最低點時的向心加速度大小相等
D.人在最低點時對座位的壓力大於mg
【回答】
D
【解析】
A. 當人與保險帶間恰好沒有作用力,由重力提供向心力時,
,
則臨界速度爲
v0=,
當速度v⩾時,沒有保險帶,人也不會掉下來。故A錯誤;
B. 當人在最高點的速度v>,人對座位就產生壓力。以人爲研究對象,根據牛頓第二定律得:
mg+N=,
得:
N=−mg,
座位對人作用力與速度v有關,當v>時,N>mg,則座位對人的壓力將大於mg,故B錯誤;
C. 人在最高點和最低點速度大小不等,根據向心加速度公式
可知,人在最高點和最低點時的向心加速度大小不相等,故C錯誤;
D. 人在最低點時,加速度方向豎直向上,根據牛頓第二定律分析可知,人處於超重狀態,人對座位的壓力大於mg,故D正確。
故選:D。
知識點:超重和失重
題型:選擇題