Question

（2011?上海模拟）如图是位于锦江乐园的摩天轮，一游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动．则（　　）

A．游客在最高点时所需的向心力小于最低点时所需的向心力

B．游客在最高点时所需的向心力大于最低点时所需的向心力

C．从最高点转到最低点的过程中合外力对游客做功是零

D．转动一周的过程中游客的机械能守恒

Answer 1

分析：根据向心力的表达式F向=m

v2

r

，由于该摩天轮做匀速圆周运动，即v不变，故游客不论在哪个位置，所需要的向心力都一样大；
由于该摩天轮做匀速圆周运动，故游客的动能不变，根据动能定理，W_合=△E_k=0．在转动过程中，动能不变，势能在不停的改变，故机械能不守恒．

解答：解：A、B：根据向心力的表达式F向=m

v2

r

，由于该摩天轮做匀速圆周运动，即v不变，而m和r又不会变化，故游客不论在哪个位置，所需要的向心力都一样大．故A、B均错误．
C、由于该摩天轮做匀速圆周运动，速率不变，游客的动能就不变，根据动能定理，W_合=△E_k=0，即从最高点转到最低点的过程中合外力对游客做功是零．故C正确．
D、由于该摩天轮做匀速圆周运动，速率不变，游客的动能不变，但是转动过程中，高度不断改变，势能就在不停的改变．故转动一周的过程中游客的机械能不守恒．故D错误．
故选C．

点评：本题考查了向心力的表达式、动能定理、机械能守恒的条件，要知道，在匀速圆周运动中，速率不变，动能不变．