Question

如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动.图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹.不考虑车轮受到的侧向摩擦,下列说法中正确的是（    ）

A．在a轨道上运动时角速度较大

B．在a轨道上运动时线速度较大

C．在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大

D．在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大

Answer

B

【解析】

试题分析：以任摩托车为研究对象，作出力图，如图．设侧壁与竖直方向的夹角为θ，则根据牛顿第二定律，得mgcotθ=mω2r，得到，θ相同，r大，则ω小，故在a轨道上运动时角速度较小．故A错误．

根据，得到，r大，则v大，则在a轨道上运动时线速度较大．故B正确．

设侧壁对车的支持力为FN，则由图得到 ，故FN的大小一样．故C错误．向心力Fn=mgtanθ，故身心力Fn的大小相等．故D错误；故选B.

考点：牛顿第二定律的应用

【名师点睛】本题是牛顿第二定律在圆锥摆类型问题中的应用，要知道小球受的支持力和重力的合力提供物体做圆周运动的向心力．对于几个相似情况的比较，往往以任意情况情况为例研究，得到一般的公式，然后比较大小。