高中物理关于“飞车走壁”两点矛盾的说法
一、壁对车子的弹力变化了吗?
二、在比较高处时车子的角速度ω是增大还是减小?
说法一:网络搜索“谈飞车走壁”有资料:巢湖市庐江二中 高一(2)班 朱枞庐 指导教师 束义福 谈“飞车走壁”
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二、车子能上能下的奥秘是什么?
在不计摩擦的情况下,车子仅受到重力G和墙壁对它的弹力N,把N和G的合力F看作向心力,虽然简单,但总觉得不明确(如图1),如果把N正交分解为水平分量Nx和竖直分量Ny(图2),那么分析起来就更清楚了:使车子产生向心加速的是弹力的水平分量Nx,弹力的竖直分量Ny是用来平衡重力G。当车子的角速度ω增大时,所需的向心力增大,壁部给车子的弹力也相应地增大,这样竖直分量,Ny>G,车子就加速度上升了。相反情况是:当ω减小时,所需的向心力减小,弹力减小,竖直分量Ny<G,车子就会加速下降。可见,杂技演员能有此大的本领并不是什么奇迹,主要是由控制车速来,控制车子上下。
说法二:高中物理高考复习资料和网络搜索“杂技表演飞车走壁的演员” 有题目:杂技表演“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在光滑的圆台形筒壁上,筒的轴线垂直于水平面,圆台筒固定不动。现将圆台筒简化为如图乙所示,若演员骑着摩托车先后在A、B两处紧贴着内壁分别在图乙中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.A处的线速度大于B处的线速度
B.A处的角速度小于B处的角速度
C.A处对筒的压力大于B处对筒的压力
D.A处的向心力等于B处的向心力
解析 对A、B两点演员和摩托车进行受力分析如图所示,两个支持力与竖直方向的夹角相等,均为θ,由于FN1cos θ=mg,FN2cos θ=mg,可知FN1=FN2,根据牛顿第三定律,可知演员和摩托车对筒的压力相等,故C错误;两处支持力的水平分力等于向心力,因此两处向心力F也相等,D正确;根据F=m可知F一定时,半径越大,线速度越大,故A处的线速度比B处的线速度大,A正确;根据F=mω2r可知,半径越大,角速度越小,B正确。答案 ABD
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