Question

几道关于高一物理必修二曲线运动的题目 望各位高手解答 感激不尽

选择题
1、乘坐游乐园的翻滚过山车，质量为m的人随车在竖直平面内旋转时，下列说法正确的是
A、车在最高点时，车在轨道内侧，人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来。
B、人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg
C、人在最低点时对座位的压力等于mg
D、人在最低点时对座位的压力大于mg

2、使用摆式列车通过曲线的速度可提高20％—40％，最高可提高50％，摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”。假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360km/h的速度转弯，转弯半径为1km，则质量为50kg的乘客，在转弯过程中所受到的火车给他的支持力为（g取10m/s²）
A、500N B、1000N C、500根号二 D、0

计算题（写出解答过程）

在水平转盘上有一个质量为m的物体被原长为L的弹簧拴住，弹簧的另一端被固定在转轴上，物体与转盘之间的动摩擦因素为μ，弹簧的劲度系数为k，在转盘转动过程中，观察到弹簧被拉长了x，试求圆盘的旋转角速度。

Answer 1

1.BD
2.火车转弯时，并不是在平面上，而是与地面成一定程度的夹角倾斜。对人受力分析后建坐标。
N*sina=mg=50*10=500(N )
N*cosa=mv²/R=50*100²/1000=500(N )
得出a角为45°。故得出支持力N为500根号二。
3.F向心力=mw²R
F向心力=F拉+f=kx+μmg=mw²（L+x）
可解出角速度w。

Answer 2

1、D
A错，只要过山车的速度不小于根号gr，不要安全带也行。保险带只是以防万一而已。
B错，过山车的速度不小于根号（2gr），压力是大于等于mg
C错，在最低点，是重力和支持力的合力提供其向心力，而向心力指向圆心。所以支持力大于重力。支持力和压力是一对作用力和反作用力。
2、C
对人进行受力分析，知，人受到重力和支持力的作用，其合力提供水平方向的向心力。由力的平行四边形（三角形）定则即可求出支持力大小、方向。
3、研究弹簧被拉长后的物体，其向心力是弹簧对其的作用力和摩擦力的合力提供的。
则： μmg+kx=m（l+x）w^2 求出w

Answer 3

第一题受力分析。在最高点的时候人受到重力作用，重力提供向心力。因此a选项不对。当车速达到一定速度v>根号下2gr时，压力大不mg，b错。在最低点时，由于处于圆周运动，所以压力大于mg，d对。
第二题，在水平面内行驶，竖直方向受力平衡且无加速度。因此支持力是500n。此题考察支持力定义与接触面垂直的力是支持力。
第三题
对物体受力分析，我不画图了。由于知道弹簧伸长了，可知物体相对转盘运动过，然后再静止。因此其摩擦力为最大静摩擦=动摩擦=μmg同时受到弹簧拉力kx，这两个力提供其向心力mw（l+x）^2。三个力平衡，可解出w来

Answer 4

1.D 2.C 3. umg+kx=mw^2(l+x) 解得 w=[(umg+kx)/(l+x)m]^1/2.
有问题可继续追问我。

Answer 5

自己算。

Answer 6

C C