Question

晋中市榆次区的三晋乐园中，竖立着山西唯一百米高的庠天轮。摩天轮的座琦吊在圆周上，当摩天轮转动时，座椅面始终水平。当参加游乐的儿童坐在座椅上随摩天轮一起在竖直平面内做匀速圆周运动时，下列说法正确的是

A. 儿童总处于平衡状态

B. 儿童的机械能守恒

C. 在最低点时受到座椅的弹力最大

D. 儿童在最高点时机械能最大

Answer

CD

【解析】做匀速圆周运动的物体受到的合外力提供向心力，不是平衡状态．故A错误；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，儿童的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，故B错误；儿童在运动的过程中受重力、支持力、静摩擦力，三个力的合力提供向心力．合力沿水平方向的分力等于儿童所受的摩擦力，合力沿竖直方向的分力等于重力和支持力的合力，合力的大小不变，由最高点到最低点的运动过程中，合力沿竖直方向的分力先向下后向上，先向下减小，后向上逐渐增大，所以支持力逐渐增大，在最低点时受到座椅的支持力最大．故C正确；运动过程中，乘儿童的动能不变，儿童在最高点时的重力势能最大，所以儿童在最高点的机械能最大，故D正确。所以CD正确，AB错误。