Question

6．游乐园中的竖直摩天轮在转动时，其每个载客轮舱能始终保持竖直直立状（如图所示），现对于放置在该摩天轮轮舱水平底板上游客的旅行包（质量为m）随摩天轮匀速转动时，下列说法正确的是（　　）

• A． 旅行包随摩天轮的运动过程中始终受到轮舱水平底板的静擦力作用
• B． 随摩天轮上升过程，摩擦力对旅行包有时做正功，有时做负功
• C． 旅行包随摩天轮下降过程可能处于失重状态
• D． 旅行包随摩天轮运动到最高点和最低点时对轮舱水平底板的压力相差2mg

Answer 1

分析 旅行包做匀速圆周运动，对其进行受力分析，合外力提供向心力，由此解答即可．

解答 解：A、旅行包随轮的转动而做匀速圆周运动，合力提供向心力，在最高点与最低点只受到重力和支持力的作用，不受摩擦力．故A错误；
B、由题每个载客轮舱能始终保持竖直直立状，则旅行包在随摩天轮上升过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竖直方向上，所以重力和支持力不改变旅行包水平方向的分速度，是摩擦力改变旅行包的水平方向的分速度．摩天轮做匀速圆周运动，所以旅行包也做匀速圆周运动，水平方向的分速度的大小有时增大，有时减小，所以可知随摩天轮上升过程，摩擦力对旅行包有时做正功，有时做负功，故B正确；
C、旅行包随轮的转动而做匀速圆周运动，加速度方向指向圆心，所以旅行包随摩天轮下降过程可能处于失重状态，故C正确；
D、旅行包随轮的转动而做匀速圆周运动，向心力的大小：${F}_{n}=\frac{m{v}^{2}}{r}=m{ω}^{2}r$，由于不知道摩天轮的线速度或角速度，所以不能求出旅行包需要的向心力的大小，所以也就不能判断旅行包随摩天轮运动到最高点和最低点时对轮舱水平底板的压力差，故D错误；
故选：BC

点评 该题考查匀速圆周运动的特点与受力，解答本题关键明确匀速圆周运动的运动特点，明确矢量变化和标量变化的区别，基础题．