题目内容
【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
【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.
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