Question

（2011?上海模擬）如圖是位于錦江樂園的摩天輪，一游客乘坐該摩天輪做勻速圓周運動．則（　　）

A．游客在最高點時所需的向心力小于最低點時所需的向心力

B．游客在最高點時所需的向心力大于最低點時所需的向心力

C．從最高點轉到最低點的過程中合外力對游客做功是零

D．轉動一周的過程中游客的機械能守恒

Answer 1

分析：根據向心力的表達式F向=m

v2

r

，由于該摩天輪做勻速圓周運動，即v不變，故游客不論在哪個位置，所需要的向心力都一樣大；
由于該摩天輪做勻速圓周運動，故游客的動能不變，根據動能定理，W_合=△E_k=0．在轉動過程中，動能不變，勢能在不停的改變，故機械能不守恒．

解答：解：A、B：根據向心力的表達式F向=m

v2

r

，由于該摩天輪做勻速圓周運動，即v不變，而m和r又不會變化，故游客不論在哪個位置，所需要的向心力都一樣大．故A、B均錯誤．
C、由于該摩天輪做勻速圓周運動，速率不變，游客的動能就不變，根據動能定理，W_合=△E_k=0，即從最高點轉到最低點的過程中合外力對游客做功是零．故C正確．
D、由于該摩天輪做勻速圓周運動，速率不變，游客的動能不變，但是轉動過程中，高度不斷改變，勢能就在不停的改變．故轉動一周的過程中游客的機械能不守恒．故D錯誤．
故選C．

點評：本題考查了向心力的表達式、動能定理、機械能守恒的條件，要知道，在勻速圓周運動中，速率不變，動能不變．