Question

乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动.下列说法正确的是（   ）

A.车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去

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.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等

D.人在最低点时对座位的压力大于mg

Answer

D

【解析】

A. 当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，

，

则临界速度为

v0=，

当速度v⩾时，没有保险带，人也不会掉下来。故A错误；

B. 当人在最高点的速度v>，人对座位就产生压力。以人为研究对象，根据牛顿第二定律得：

mg+N=，

得：

N=−mg，

座位对人作用力与速度v有关，当v>时，N>mg，则座位对人的压力将大于mg，故B错误；

C. 人在最高点和最低点速度大小不等，根据向心加速度公式

可知，人在最高点和最低点时的向心加速度大小不相等，故C错误；

D. 人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，人对座位的压力大于mg，故D正确。

故选：D。