Question

如圖所示“時空之旅”飛車表演時，演員駕著摩托車，在球形金屬網內壁上下盤旋，令人驚嘆不己．摩托車沿圖示豎直軌道做圓周運動過程中（　　）

A．機械能一定守恒

B．其合力大小保持恒定

C．經過最低點的向心力僅由支持力提供

D．通過最高點時的最小速度與球形金屬網直徑有關

Answer 1

分析：摩托車沿圖示豎直軌道做圓周運動過程中，不一定是勻速圓周運動．物體做圓周運動的向心力由徑向的合力提供，在最高點的臨界情況是彈力為零，靠重力提供向心力．

解答：解：A、摩托車運動的過程中，不一定只有重力做功，所以機械能不一定守恒．故A錯誤．
B、摩托車不一定做勻速圓周運動，合力大小不一定恒定．故B錯誤．
C、做圓周運動的物體靠徑向的合力提供向心力，在最低點，靠重力和支持力的合力提供向心力．故C錯誤．
D、在最高點的臨界情況是彈力為零，根據牛頓第二定律有：mg=m

v2

R

，解得v=

gR

，與球形金屬網的直徑有關．故D正確．
故選D．

點評：解決本題的關鍵知道圓周運動向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解．