Question

如圖是位于錦江樂(lè)園的摩天輪，一游客乘坐該摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．則（ ）

A．游客在最高點(diǎn)時(shí)所需的向心力小于最低點(diǎn)時(shí)所需的向心力
B．游客在最高點(diǎn)時(shí)所需的向心力大于最低點(diǎn)時(shí)所需的向心力
C．從最高點(diǎn)轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中合外力對(duì)游客做功是零
D．轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中游客的機(jī)械能守恒

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)向心力的表達(dá)式，由于該摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即v不變，故游客不論在哪個(gè)位置，所需要的向心力都一樣大；
由于該摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故游客的動(dòng)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理，W_合=△E_k=0．在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能不變，勢(shì)能在不停的改變，故機(jī)械能不守恒．
解答：解：A、B：根據(jù)向心力的表達(dá)式，由于該摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即v不變，而m和r又不會(huì)變化，故游客不論在哪個(gè)位置，所需要的向心力都一樣大．故A、B均錯(cuò)誤．
C、由于該摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率不變，游客的動(dòng)能就不變，根據(jù)動(dòng)能定理，W_合=△E_k=0，即從最高點(diǎn)轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中合外力對(duì)游客做功是零．故C正確．
D、由于該摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率不變，游客的動(dòng)能不變，但是轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，高度不斷改變，勢(shì)能就在不停的改變．故轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中游客的機(jī)械能不守恒．故D錯(cuò)誤．
故選C．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了向心力的表達(dá)式、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒的條件，要知道，在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，速率不變，動(dòng)能不變．