Question

【题目】“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是（　　）

A.摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变
B.在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力
C.摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零
D.摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变

Answer 1

【答案】B
【解析】解：A、机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，A不符合题意；

B、圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力F，向心力指向下方，所以F=mg﹣N，则支持力N=mg﹣F，所以重力大于支持力，B符合题意；

C、转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，C不符合题意；

D、运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，所以重力的瞬时功率在变化，D不符合题意．
故答案为：B

机械能守恒定律，判断机械能是否守恒，根据机械能守恒的条件即可判断，圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力F，转动一周，重力的冲量不为零，运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，所以重力的瞬时功率在变化.