(6 分)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是…——2017 高考物理第 4 题答案解析

2017_天津卷

2017 天津 第 4 题 单选题 区分题
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4.(6 分)“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
参考答案

B

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【考点】4A:向心力;52:动量定理;63:功率、平均功率和瞬时功率

【专题】31:定性思想;43:推理法;52C:功率的计算专题;52F:动量定理应用专题【分析】根据机械能的定义分析机械能的变化情况;根据向心力的来源分析重力和支持力的情况;根据冲量的定义分析冲量;根据瞬时功率计算式计算重力的瞬时功率。

【解答】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错误;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 $\mathrm { F = m g \cdot N }$ ,则支持力 ${ \mathrm { N } } { = } \mathrm { m g \ - - } \mathrm { F }$ ,所以重力大于支持力,B正确;C、转动一周,重力的冲量为 $\mathrm { I = m g T }$ ,不为零,C错误;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 错误。

故选:B。

【点评】本题涉及的知识点比较多,但是都考查了基本的公式,学习过程中一定要把最基础的概念和公式牢记,这样我们就能得心应手。

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