Question

18．如图所示，“伦敦眼”（The London Eye），是世界上最大的观景摩天轮，仅次于南昌之星与新加坡观景轮．它总高度135米（443英尺），屹立于伦敦泰晤士河南畔的兰贝斯区．现假设摩天轮正绕中间的固定轴作匀速圆周运动，则对于坐在轮椅上观光的游客来说，正确的说法是（　　）

• A． 因为摩天轮匀速转动，所以游客受力平衡
• B． 当摩天轮转到最高点时，游客处于失重状态
• C． 因为摩天轮做匀速转动，所以游客的机械能守恒
• D． 当摩天轮转到最低点时，座椅对游客的支持力小于所受的重力

Answer 1

分析 在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，机械能不守恒，在最高点受重力和向上的支持力，合力指向圆心，对轮的压力小于重力，在最低点，合力向上，加速度向上．

解答 解：A、摩天轮匀速转动，每个乘客都在做线速度大小不变方向不断变化的匀速圆周运动，不是平衡状态．故A错误；
B、当摩天轮转到最高点时，游客受到的重力与支持力的合力的方向向下，指向圆心，所以处于失重状态．故B正确；
C、摩天轮做匀速转动，所以游客的动能不变而重力势能是变化的，所以机械能不守恒，故C错误；
D、乘客随摩天轮做匀速圆周运动，当摩天轮转到最低点时，游客受到的重力与支持力的合力的方向向上，指向圆心，所以座椅对游客的支持力大于所受的重力．故D错误．
故选：B

点评 该题结合竖直平面内的圆周运动考查到多个知识点的内容，解答的关键是分析在最低点和最高点的受力，结合向心力公式列牛顿第二定律方程即可．