Question

6．游樂園中的豎直摩天輪在轉(zhuǎn)動時，其每個載客輪艙能始終保持豎直直立狀（如圖所示），現(xiàn)對于放置在該摩天輪輪艙水平底板上游客的旅行包（質(zhì)量為m）隨摩天輪勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（　�。�

• A． 旅行包隨摩天輪的運動過程中始終受到輪艙水平底板的靜擦力作用
• B． 隨摩天輪上升過程，摩擦力對旅行包有時做正功，有時做負功
• C． 旅行包隨摩天輪下降過程可能處于失重狀態(tài)
• D． 旅行包隨摩天輪運動到最高點和最低點時對輪艙水平底板的壓力相差2mg

Answer 1

分析 旅行包做勻速圓周運動，對其進行受力分析，合外力提供向心力，由此解答即可．

解答 解：A、旅行包隨輪的轉(zhuǎn)動而做勻速圓周運動，合力提供向心力，在最高點與最低點只受到重力和支持力的作用，不受摩擦力．故A錯誤；
B、由題每個載客輪艙能始終保持豎直直立狀，則旅行包在隨摩天輪上升過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豎直方向上，所以重力和支持力不改變旅行包水平方向的分速度，是摩擦力改變旅行包的水平方向的分速度．摩天輪做勻速圓周運動，所以旅行包也做勻速圓周運動，水平方向的分速度的大小有時增大，有時減小，所以可知隨摩天輪上升過程，摩擦力對旅行包有時做正功，有時做負功，故B正確；
C、旅行包隨輪的轉(zhuǎn)動而做勻速圓周運動，加速度方向指向圓心，所以旅行包隨摩天輪下降過程可能處于失重狀態(tài)，故C正確；
D、旅行包隨輪的轉(zhuǎn)動而做勻速圓周運動，向心力的大�。�${F}_{n}=\frac{m{v}^{2}}{r}=m{ω}^{2}r$，由于不知道摩天輪的線速度或角速度，所以不能求出旅行包需要的向心力的大小，所以也就不能判斷旅行包隨摩天輪運動到最高點和最低點時對輪艙水平底板的壓力差，故D錯誤；
故選：BC

點評 該題考查勻速圓周運動的特點與受力，解答本題關(guān)鍵明確勻速圓周運動的運動特點，明確矢量變化和標量變化的區(qū)別，基礎(chǔ)題．