Question

18．如圖所示，“倫敦眼”（The London Eye），是世界上最大的觀景摩天輪，僅次于南昌之星與新加坡觀景輪．它總高度135米（443英尺），屹立于倫敦泰晤士河南畔的蘭貝斯區(qū)．現(xiàn)假設摩天輪正繞中間的固定軸作勻速圓周運動，則對于坐在輪椅上觀光的游客來說，正確的說法是（　�。�

• A． 因為摩天輪勻速轉動，所以游客受力平衡
• B． 當摩天輪轉到最高點時，游客處于失重狀態(tài)
• C． 因為摩天輪做勻速轉動，所以游客的機械能守恒
• D． 當摩天輪轉到最低點時，座椅對游客的支持力小于所受的重力

Answer 1

分析 在豎直平面內做半徑為R的勻速圓周運動，機械能不守恒，在最高點受重力和向上的支持力，合力指向圓心，對輪的壓力小于重力，在最低點，合力向上，加速度向上．

解答 解：A、摩天輪勻速轉動，每個乘客都在做線速度大小不變方向不斷變化的勻速圓周運動，不是平衡狀態(tài)．故A錯誤；
B、當摩天輪轉到最高點時，游客受到的重力與支持力的合力的方向向下，指向圓心，所以處于失重狀態(tài)．故B正確；
C、摩天輪做勻速轉動，所以游客的動能不變而重力勢能是變化的，所以機械能不守恒，故C錯誤；
D、乘客隨摩天輪做勻速圓周運動，當摩天輪轉到最低點時，游客受到的重力與支持力的合力的方向向上，指向圓心，所以座椅對游客的支持力大于所受的重力．故D錯誤．
故選：B

點評 該題結合豎直平面內的圓周運動考查到多個知識點的內容，解答的關鍵是分析在最低點和最高點的受力，結合向心力公式列牛頓第二定律方程即可．