Question

如圖，“五一”節(jié)，小明和同學一起到游樂場游玩，游樂場的大型摩天輪的半徑為20m，旋轉1周需要24min（勻速）．小明乘坐最底部的車廂按逆時針方向旋轉（離地面約1m）開始1周的觀光．
（1）2min后小明離地面的高度是多少？
（2）摩天輪啟動多長時間后，小明離地面的高度到達11m？
（3）在旋轉一周的過程中，小明將有多長時間連續(xù)保持在離地面31m以上的空中？

Answer 1

解：（1）∵∠COD=×360°=30°，OC=20，
∴OD=10，
∴2分鐘后小明離地面的高度即DA=OA-OD=OB+AB-OD，
=20+1-10=21-10；

（2）∵11＜OA=20則小明在摩天輪的下半圓，
∵DA=OA-OD，
∴在Rt△ODC中，OD=21-11=10，OC=20，
∴∠COD=60°，
∴所需時間是×24=4分鐘或×24=20分鐘；

（3）當高度是31時，同理可解得120°，利用圓的對稱性，可知時間8分鐘，
答：2分鐘后的高度是（21-10）米．摩天輪啟動4分鐘或20分鐘時，
小明離地面的高度達11米．在旋轉一周的過程中，小明離地面高度
在31米以上可以維持8分鐘．
分析：（1）2分鐘后可算出所轉的角度，根據(jù)半徑的長以及構造的直角三角形，可求出答案．
（2）根據(jù)所給的高度，能求出OD的長，根據(jù)直角三角形中，若直角邊是斜邊的一半，那么這個直角邊所對的角是30°，從而求出轉過的∠COD的情況并求解．
（3）從第一次到達31m處，到逆時針轉到31m處，可算出角度，從而可求出時間．
點評：本題考查理解題意能力以及直角三角形的應用，關鍵是看到轉過的角度和時間的關系，以及對兩種情況的考慮，千萬不能漏解．