Question

2．“飛車走壁”雜技表演深受青少年的喜愛，表演者沿著側壁做勻速圓周運動如圖所示．若表演時演員與摩托車的總質量不變，摩托車與側壁傾斜方向的摩擦力恰好為零．摩托車離底面越高（　　）

• A． 向心力越大
• B． 線速度越大
• C． 周期越大
• D． 對側壁的壓力越大

Answer 1

分析 摩托車做勻速圓周運動，提供圓周運動的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力圖，得出向心力大小不變．h越高，圓周運動的半徑越大，由向心力公式分析周期、線速度大小．

解答 解：A、摩托車做勻速圓周運動，提供圓周運動的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力圖．如圖向心力F_n=mgtanα，m，α不變，向心力大小不變．對側壁的壓力不變；故AD錯誤．
B、根據牛頓第二定律得F_n=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，h越高，r越大，F_n不變，則v越大．故B正確．
C、根據牛頓第二定律得F_n=mrω²=m$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$可知，半徑變大，則周期變大；故C正確；
故選：BC．

點評 本題考查應用物理規律分析實際問題的能力，是圓錐擺模型，關鍵是分析物體的受力情況，明確物體受力情況不變，然后再由向心力公式進行分析即可．