Question

【题目】英国特技演员史蒂夫·特鲁加里亚曾飞车挑战世界最大环形车道．如图所示，环形车道竖直放置，直径达12 m，若汽车在车道上以12 m/s恒定的速率运动，演员与汽车的总质量为1 000 kg，重力加速度g取10 m/s2，则（ ）

A．汽车通过最低点时，演员处于超重状态

B．汽车通过最高点时对环形车道的压力为1.4×104 N

C．若要挑战成功，汽车不可能以低于12 m/s的恒定速率运动

D．汽车在环形车道上的角速度为1 rad/s

Answer 1

【答案】AB

【解析】

试题分析：汽车通过最低点时，加速度的方向竖直向上指向圆心，故汽车受到的合外力的方向也指向圆心，所以汽车中的演员处于超重状态，选项A正确；设汽车通过最高点时，对环形车道的压力为F，则F=m－mg=1000kkg×（－10m/s2）=1.4×104 N，选项B正确；因为汽车以12m/s的速度在车道上行驶时，在最高点时车道对它有向下的压力，故可以判断出，当车道对它的压力为0时，汽车的速度会低于12m/s，故选项C错误；汽车的环形车道上的角速度为ω==2 rad/s，选项D错误。

【名师点晴】物体做竖直方向的圆周运动，然后通过对物体的受力分析、通过最高点时的速度大小、角速度的大小、在最低点是否超重等问题展开讨论，所以该题的难度中等，需要我们先对物体进行受力分析，然后利用牛顿第二定律解决。