图1
A.P球的速度一定大于Q球的速度
B.P球的动能一定小于Q球的动能
C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
解析:选C 两球由静止释放到运动到轨迹最低点的过程中只有重力做功,机械能守恒,取轨迹的最低点为零势能点,则由机械能守恒定律得mgL=mv2,v=,因LP<LQ,则vP<vQ,又mP>mQ,则两球的动能无法比较,选项A、B错误;在最低点绳的拉力为F,则F-mg=m,则F=3mg,因mP>mQ,则FP>FQ,选项C正确;向心加速度a==2g,选项D错误。
4.如图2所示,在双人花样滑冰运动中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面,目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时与水平冰面的夹角约为30°,重力加速度为g,估算知该女运动员( )
图2
A.受到的拉力为G B.受到的拉力为2G
C.向心加速度为3g D.向心加速度为2g
解析:选B 如图所示,F1=Fcos 30°,F2=Fsin 30°,F2=G,F1=ma,所以a=g,F=2G。选项B正确。
5.游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s2,取g=10 m/s2。那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的( )
A.1倍 B.2倍
C.3倍 D.4倍
解析:选C 游客乘过山车在圆弧轨道最低点的受力如图所示。由牛顿第二定律得N-mg=ma,则N=mg+ma=3mg,即=3。