Question

10．如圖所示，乘坐游樂(lè)園的翻滾過(guò)山車(chē)時(shí)，質(zhì)量為m的人隨車(chē)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 車(chē)運(yùn)行到最高點(diǎn)時(shí)人對(duì)座位的壓力一定大于mg
• B． 車(chē)運(yùn)行到最低點(diǎn)時(shí)人對(duì)座位的壓力一定不等于mg
• C． 車(chē)運(yùn)行到最低點(diǎn)時(shí)人處于超重狀態(tài)
• D． 車(chē)運(yùn)行到最高點(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住，沒(méi)有保險(xiǎn)帶，人就會(huì)掉下來(lái)

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，確定人的狀態(tài)．

解答 解：A、車(chē)運(yùn)行到最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)人，由牛頓第二定律得：N+mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，得 N=m$\frac{{v}^{2}}{R}$-mg，只有當(dāng)v＞$\sqrt{2gR}$時(shí)，才有N＞mg，由牛頓第三定律知，此時(shí)人對(duì)座位的壓力才大于mg，故A錯(cuò)誤．
BC、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)座位的壓力一定大于mg．故BC正確．
D、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)，有mg=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$，則得臨界速度為v₀=$\sqrt{gR}$．當(dāng)速度v≥$\sqrt{gR}$時(shí)，沒(méi)有保險(xiǎn)帶，人也不會(huì)掉下來(lái)．故D錯(cuò)誤．
故選：BC

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)鍵要明確向心力的來(lái)源，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．