Question

【題目】“天津之眼”是一座跨河建設、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標之一。摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內做勻速圓周運動。下列敘述正確的是

A.摩天輪轉動過程中，乘客的機械能保持不變
B.在最高點，乘客重力大于座椅對他的支持力
C.摩天輪轉動一周的過程中，乘客重力的沖量為零
D.摩天輪轉動過程中，乘客重力的瞬時功率保持不變

Answer 1

【答案】B
【解析】乘客的機械能包括動能和重力勢能，摩天輪做勻速圓周運動，所以動能不變，重力勢能時刻改變，即機械能時刻改變，故A項錯誤；在最高點對乘客進行受力分析，列牛頓第二定律方程 ， 得所以,故B項正確；根據沖量,重力不為零，作用時間不為零，所以重力的沖量不為零，故C項錯誤；乘客重力的瞬時功率,指線速度和豎直方向的夾角，轉動過程中、不變，角不斷變化，重力瞬時功率不斷變化，故D項錯誤。
因為動能不變，重力勢能時刻變化，判出機械能不斷變化；根據牛頓第二定律計算重力與支持力的關系；沖量是力在時間上的積累，力的作用時間不為零，沖量就不為零；根據計算瞬時功率。