Question

6．游樂(lè)園中的豎直摩天輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其每個(gè)載客輪艙能始終保持豎直直立狀（如圖所示），現(xiàn)對(duì)于放置在該摩天輪輪艙水平底板上游客的旅行包（質(zhì)量為m）隨摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 旅行包隨摩天輪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到輪艙水平底板的靜擦力作用
• B． 隨摩天輪上升過(guò)程，摩擦力對(duì)旅行包有時(shí)做正功，有時(shí)做負(fù)功
• C． 旅行包隨摩天輪下降過(guò)程可能處于失重狀態(tài)
• D． 旅行包隨摩天輪運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)對(duì)輪艙水平底板的壓力相差2mg

Answer 1

分析 旅行包做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)其進(jìn)行受力分析，合外力提供向心力，由此解答即可．

解答 解：A、旅行包隨輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力提供向心力，在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)只受到重力和支持力的作用，不受摩擦力．故A錯(cuò)誤；
B、由題每個(gè)載客輪艙能始終保持豎直直立狀，則旅行包在隨摩天輪上升過(guò)程中受到的摩擦力的方向沿水平方向，而重力和支持力都在豎直方向上，所以重力和支持力不改變旅行包水平方向的分速度，是摩擦力改變旅行包的水平方向的分速度．摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以旅行包也做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，水平方向的分速度的大小有時(shí)增大，有時(shí)減小，所以可知隨摩天輪上升過(guò)程，摩擦力對(duì)旅行包有時(shí)做正功，有時(shí)做負(fù)功，故B正確；
C、旅行包隨輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度方向指向圓心，所以旅行包隨摩天輪下降過(guò)程可能處于失重狀態(tài)，故C正確；
D、旅行包隨輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力的大小：${F}_{n}=\frac{m{v}^{2}}{r}=m{ω}^{2}r$，由于不知道摩天輪的線速度或角速度，所以不能求出旅行包需要的向心力的大小，所以也就不能判斷旅行包隨摩天輪運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)對(duì)輪艙水平底板的壓力差，故D錯(cuò)誤；
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 該題考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)與受力，解答本題關(guān)鍵明確勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，明確矢量變化和標(biāo)量變化的區(qū)別，基礎(chǔ)題．