高考物理圆周运动常用模型最新模拟题精练专题09.娱乐+圆周运动模型(原卷版+解析)

这是一份高考物理圆周运动常用模型最新模拟题精练专题09.娱乐+圆周运动模型(原卷版+解析)，共21页。试卷主要包含了娱乐+圆周运动模型，2mg等内容，欢迎下载使用。

一．选择题
1. （2022浙江台州高一质检）14. 如图所示的杂技演员在表演水流星的节目时，手持两端系有盛水的杯子的绳子中点在竖直平面内做圆周运动，若两只杯子内盛水的质量相等，当一只杯子在最高点时水恰好洒不出来，这时另一只杯子中的水对杯底的压力大小是水的重力的（ ）
A. 2倍
B. 4倍
C. 5倍
D. 6倍
2.（2021重庆模拟6）如题图1所示为“铁笼飞车”的特技表演,据其抽象出来的理想模型为如题图2所示的内壁光滑的圆球,其中a、b、c分别表示做圆周运动时的不同轨道,a轨与b轨均水平,c轨竖直,一质点在球内绕其光滑内壁做圆周运动时,下列有关说法正确的是（ ）
A.沿a轨可能做变速圆周运动
B.沿c轨运动的最小速度为0
C.沿a轨运动的速度比沿b轨运动的速度大
D.沿a轨运动的周期比沿b轨运动的周期大
3．(2021广东潮州第一次质检)轮滑等极限运动深受青少年的喜欢，轮滑少年利用场地可以进行各种炫酷的动作表演。为了研究方便，把半球形下沉式场地简化成半圆形轨道，两轮滑少年可以看作光滑小球A和B，如图所示。两小球分别从半圆形轨道边缘无初速滑下，则下列说法正确的是
A．A、B两小球在最低点都处于失重状态
B．A、B两小球在最低点的速度方向相同
C．A、B两小球从边缘滑到最低点过程重力的功率都是一直增大
D．A、B两小球从边缘滑到最低点过程机械能都是一直增大
4.（2020广东佛山一模）大喇叭滑梯是游客非常喜爱的大型水上游乐设施，一次最多可坐4人的浮圈，从高为h的平台由静止开始沿滑梯滑行，到达底部时水平冲入半径为R，开口向上的碗状盆体中，做半径逐渐减小的圆周运动，重力加速度为g，下列说法正确的是
A．人和浮圈沿滑梯下滑过程中处于超重状态
B．人和浮圈刚进入盆体时的速度大小一定是
C．人和浮圈进入盆体后所受的摩擦力指向其运动轨迹的内侧
D．人和浮圈进入盆体后，其所受支持力与重力的合力大于所需的向心力，
5. 图示为运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧，运动员始终与自行车在同一平面内。转弯时，只有当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时，车才不会倾倒。设自行车和人的总质量为M，轮胎与路面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是
A．车受到地面的支持力方向与车所在平面平行
B．转弯时车不发生侧滑的最大速度为
C．转弯时车与地面间的静摩擦力一定为μMg
D．转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小
6. 行包放置在该摩天轮轮舱水平板上。已知旅行包在最高点对水平板的压力为0.8mg，下列说法正确的是( )
A．摩天轮转动过程中，旅行包所受合力不变
B．旅行包随摩天轮的运动过程中始终受到轮舱水平板的摩擦力作用
C．旅行包随摩天轮运动到圆心等高处时受到的摩擦力为0.2mg
D．旅行包随摩天轮运动的过程中机械能守恒
7. 在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．将运动员和自行车看作一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B．运动员受到的合力大小为meq \f(v2,R)，做圆周运动的向心力大小也是meq \f(v2,R)
C．运动员做圆周运动的角速度为vR
D．如果运动员减速，运动员将做离心运动
8. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶，在水平面内做匀速圆周运动。图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。如果增大高度h，则下列关于摩托车说法正确的是( )
A.对侧壁的压力FN增大
B.做圆周运动的周期T不变
C.做圆周运动的向心力F增大
D.做圆周运动的线速度增大

9.（6分）（2023山东济宁名校联考）如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
A．A的速率大于B的速率
B．A的向心加速度大于B的向心加速度
C．缆绳对A的拉力大于缆绳对B的拉力
D．悬挂A的缆绳与竖直方向的夹角小于悬挂B的缆绳与竖直方向的夹角

10. 游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后的示意图如图所示。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的圆周上。转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳（含飞椅及游客）与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位游客悬于同一个圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为、。不计钢绳的重力。下列判断正确的是（ ）
ω
P
Q
θ1
θ2
A．P、Q两个飞椅的线速度大小相同
B．无论两个游客的质量分别有多大，一定大于
C．如果两个游客的质量相同，则有等于
D．如果两个游客的质量相同，则Q的向心力一定小于P的向心力
11. “水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型，如图所示，已知绳长为L，重力加速度为g，忽略空气阻力，则( )
A．小球运动到最低点Q时，处于超重状态
B．小球初速度v0越大，则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大
C．若v0＞eq \r(6gL)，则小球一定能通过最高点P
D．若v0＜eq \r(gL)，则细绳始终处于绷紧状态
12． 如图所示的三叶指尖陀螺是一个由三向对称体作为主体，在主体中嵌入轴承，整体构成可平面转动的玩具装置。其中O为转轴中心，A、B分是指尖陀螺上不同位置的两点，用v代表线速度大小，ω代表角速度大小，a代表向心加速度大小，T代表周期，则下列说法中正确的是（ ）
A．vA＝vB，TA＝TBB．ωA＝ωB，vA＞vB
C．vA＞vB，aA＜aBD．ωA＝ωB，aA＝aB
13. 如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上，四个图中轨道的半径都为R，下列说法正确的是( )
A．甲图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时，座椅一定给人向上的力
B．乙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力
C．丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，座椅一定给人向上的力
D．丁图中，轨道车过最高点的最小速度为eq \r(gR)
14. 太阳神车由四脚的支架吊着一个巨大的摆锤摆动，游客被固定在摆下方的大圆盘A上，如图所示．摆锤的摆动幅度每边可达120°。6台大功率的异步驱动电机同时启动，为游客创造4.3 g的加速度，最高可飞跃至15层楼高的高空。如果不考虑圆盘A的自转，根据以上信息，以下说法中正确的是
A．当摆锤摆至最高点的瞬间，游客受力平衡
B．当摆锤摆至最高点时，游客可体验最大的加速度
C．当摆锤在下摆的过程中，摆锤的机械能一定不守恒
D．当摆锤上下摆动摆至最低点的过程中，游客一定处于超重体验中
二。计算题
14．游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学．如图4所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处(如图)的乙同学恰好在第一次到达最低点b处时接到，已知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g(人和吊篮的大小及重物的质量可忽略)．求：
(1)接住前重物下落的时间t；
(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度v的大小；
(3)乙同学在最低点处对地板的压力FN.
高考物理《圆周运动》常用模型最新模拟题精练
专题09.娱乐+圆周运动模型
一．选择题
1. （2022浙江台州高一质检）14. 如图所示的杂技演员在表演水流星的节目时，手持两端系有盛水的杯子的绳子中点在竖直平面内做圆周运动，若两只杯子内盛水的质量相等，当一只杯子在最高点时水恰好洒不出来，这时另一只杯子中的水对杯底的压力大小是水的重力的（ ）
A. 2倍
B. 4倍
C. 5倍
D. 6倍
【参考答案】A
【名师解析】
杯子在最高点，设速度为v时水恰好洒不出来，则有水的重力提供其做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可得
解得
则在最低点的杯子的速度大小也为，在最低点，由牛顿第二定律可得
由牛顿第三定律可知，最低点杯子中的水对杯底的压力大小是
则有
A正确，BCD错误。
2.（2021重庆模拟6）如题图1所示为“铁笼飞车”的特技表演,据其抽象出来的理想模型为如题图2所示的内壁光滑的圆球,其中a、b、c分别表示做圆周运动时的不同轨道,a轨与b轨均水平,c轨竖直,一质点在球内绕其光滑内壁做圆周运动时,下列有关说法正确的是（ ）
A.沿a轨可能做变速圆周运动
B.沿c轨运动的最小速度为0
C.沿a轨运动的速度比沿b轨运动的速度大
D.沿a轨运动的周期比沿b轨运动的周期大
【参考答案】AD
【名师解析】沿a轨可能做变速圆周运动，选项A正确；沿c轨运动属于绳模型，在最高点的最小速度为，选项B错误；与mgtanθ=mv2/r，r=Rsinθ，联立解得：v2=gRsinθtanθ，所以沿a轨运动的速度比沿b轨运动的速度小，由T=2πr/v可得T=2π，可知，沿a轨运动的速度比沿b轨运动的速度大，选项D正确。
3．(2021广东潮州第一次质检)轮滑等极限运动深受青少年的喜欢，轮滑少年利用场地可以进行各种炫酷的动作表演。为了研究方便，把半球形下沉式场地简化成半圆形轨道，两轮滑少年可以看作光滑小球A和B，如图所示。两小球分别从半圆形轨道边缘无初速滑下，则下列说法正确的是
A．A、B两小球在最低点都处于失重状态
B．A、B两小球在最低点的速度方向相同
C．A、B两小球从边缘滑到最低点过程重力的功率都是一直增大
D．A、B两小球从边缘滑到最低点过程机械能都是一直增大
【参考答案】.B
【命题意图】本题考查对超重的理解、功率、机械能及其相关知识点。
【解题思路】A、B两小球在最低点，加速度方向向上，都处于超重状态，选项A错误；A、B两小球在最低点的速度方向都是水平向右，选项B正确；A、B两小球从边缘滑到最低点过程重力的功率都是先增大后减小，选项C错误；A、B两小球从边缘滑到最低点过程中，动能都是一直增大，机械能守恒，选项D错误。
4.（2020广东佛山一模）大喇叭滑梯是游客非常喜爱的大型水上游乐设施，一次最多可坐4人的浮圈，从高为h的平台由静止开始沿滑梯滑行，到达底部时水平冲入半径为R，开口向上的碗状盆体中，做半径逐渐减小的圆周运动，重力加速度为g，下列说法正确的是
A．人和浮圈沿滑梯下滑过程中处于超重状态
B．人和浮圈刚进入盆体时的速度大小一定是
C．人和浮圈进入盆体后所受的摩擦力指向其运动轨迹的内侧
D．人和浮圈进入盆体后，其所受支持力与重力的合力大于所需的向心力，
【参考答案】：D
【命题意图】 本题以游客沿大喇叭滑梯下滑为情景，考查机械能守恒定律、牛顿运动定律和匀速圆周运动及其相关知识点，考查的核心素养是“运动和力”的观点。。
【解题思路】由于人和浮圈沿滑梯下滑过程中有向下的加速度，所以人和浮圈沿滑梯下滑过程中处于失重状态，选项A错误；若不考虑摩擦阻力，由mgh=mv2，可得v=。由于人和浮圈沿滑梯下滑过程中受到了阻力作用，所以人和浮圈刚进入盆体时的速度一定小于，选项B错误；人和浮圈进入盆体后所受的摩擦力为滑动摩擦力，与运动方向相反，选项C错误；人和浮圈进入盆体后，做半径逐渐减小的圆周运动，为向心运动，其所受支持力与重力的合力大于所需的向心力，选项D正确。
【易错警示】解答此题常见错误主要有：一是对失重超重理解掌握不到位；二是对向心运动理解掌握不到位。
5. 图示为运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧，运动员始终与自行车在同一平面内。转弯时，只有当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时，车才不会倾倒。设自行车和人的总质量为M，轮胎与路面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是
A．车受到地面的支持力方向与车所在平面平行
B．转弯时车不发生侧滑的最大速度为
C．转弯时车与地面间的静摩擦力一定为μMg
D．转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小
【参考答案】BD
【命题意图】此题以运动员在水平道路上转弯的为情景，考查水平面内的匀速圆周运动，摩擦力及其相关知识点。
【解题思路】车受到地面的支持力方向与车所在平面垂直，选项A错误；由μmg=m,解得转弯时车不发生侧滑的最大速度为v=，选项B正确；转弯时车与地面间的静摩擦力一定小于或等于最大静摩擦力μMg，选项C错误；转弯速度越大，所需向心力越大，车所在平面与地面的夹角越小，选项D正确。
【易错警示】解答此类题一定要注意静摩擦力与最大静摩擦力的区别，静摩擦力小于或等于最大静摩擦力。
6. 行包放置在该摩天轮轮舱水平板上。已知旅行包在最高点对水平板的压力为0.8mg，下列说法正确的是( )
A．摩天轮转动过程中，旅行包所受合力不变
B．旅行包随摩天轮的运动过程中始终受到轮舱水平板的摩擦力作用
C．旅行包随摩天轮运动到圆心等高处时受到的摩擦力为0.2mg
D．旅行包随摩天轮运动的过程中机械能守恒
【参考答案】C
【名师解析】 旅行包跟随摩天轮做匀速圆周运动，旅行包所受合力提供向心力，大小不变，方向时刻在变化，故A错误。旅行包随摩天轮的转动而做匀速圆周运动，合力提供向心力，在最高点与最低点只受到重力和支持力的作用，不受摩擦力，故B错误。在最高点有：mg－FN＝meq \f(v2,R)，且FN＝0.8mg，联立解得meq \f(v2,R)＝0.2mg；旅行包随摩天轮运动到圆心等高处时，由摩擦力提供向心力，则有Ff＝meq \f(v2,R)＝0.2mg，故C正确；旅行包随摩天轮运动的过程中动能不变，而重力势能会变，故机械能不守恒，故D错误。
7. 在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．将运动员和自行车看作一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B．运动员受到的合力大小为meq \f(v2,R)，做圆周运动的向心力大小也是meq \f(v2,R)
C．运动员做圆周运动的角速度为vR
D．如果运动员减速，运动员将做离心运动
【参考答案】．B
【名师解析】向心力是整体所受力的合力，选项A错误；做匀速圆周运动的物体，合力提供向心力，选项B正确；运动员做圆周运动的角速度为ω＝eq \f(v,R)，选项C错误；只有运动员加速到所受合力不足以提供做圆周运动的向心力时，运动员才做离心运动，选项D错误。
8. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶，在水平面内做匀速圆周运动。图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。如果增大高度h，则下列关于摩托车说法正确的是( )
A.对侧壁的压力FN增大
B.做圆周运动的周期T不变
C.做圆周运动的向心力F增大
D.做圆周运动的线速度增大
【参考答案】．D
【名师解析】 摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力FN的合力，作出受力分析图。设圆台侧壁与竖直方向的夹角为α，侧壁对摩托车的支持力FN＝eq \f(mg,sin α)不变，则摩托车对侧壁的压力不变，故A错误；向心力F＝eq \f(mg,tan α)，m、α不变，故向心力大小不变，C错误；根据牛顿第二定律得F＝meq \f(4π2,T2)r，h越高，r越大，F不变，则T越大，故B错误；根据牛顿第二定律得F＝meq \f(v2,r)，h越高，r越大，F不变，则v越大，故D正确。
9.（6分）（2023山东济宁名校联考）如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
A．A的速率大于B的速率
B．A的向心加速度大于B的向心加速度
C．缆绳对A的拉力大于缆绳对B的拉力
D．悬挂A的缆绳与竖直方向的夹角小于悬挂B的缆绳与竖直方向的夹角
【参考答案】D
【名师解析】AB两个座椅具有相同的角速度。根据公式：v＝ω•r，A的运动半径小，A的速率就小。故A错误；根据公式：a＝ω2r，A的运动半径小，A的向心加速度就小，故B错误；如图，对任一座椅，受力如图，A的向心加速度就小，A的向心力就小，A对缆绳的拉力就小，故C错误；由绳子的拉力与重力的合力提供向心力，则得：mgtanθ＝mω2r，则得tanθ＝，A的半径r较小，ω相等，可知A与竖直方向夹角θ较小，故D正确。

10. 游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后的示意图如图所示。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的圆周上。转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳（含飞椅及游客）与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位游客悬于同一个圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为、。不计钢绳的重力。下列判断正确的是（ ）
ω
P
Q
θ1
θ2
A．P、Q两个飞椅的线速度大小相同
B．无论两个游客的质量分别有多大，一定大于
C．如果两个游客的质量相同，则有等于
D．如果两个游客的质量相同，则Q的向心力一定小于P的向心力
【参考答案】：BD
【名师解析】：设钢绳延长线与转轴的交点，与游客所在水平面的高度为（这是一个巧妙的参量，将会使得推导大为简化——由圆锥摆而受到的启发），由，所以，与游客的质量无关，即（这是一个非常重要的结论）。而，其中r为圆盘半径，半定量分析可知，L越大则θ越大。则一定大于，选项B正确，选项C错误。由圆周运动的半径R=r+Lsinθ可得，Rp>RQ，根据，则，选项A错误。由向心力公式可知，Q的向心力一定小于P的向心力，选项D正确。
【名师点评】（原图详见人教版高中物理必修2P16中圆周运动一节的图5.4-1）。此题的命制别出心裁，在推导的时候需要高超的数学技巧，需要把每一个物体的运动等效成一个圆锥摆来处理。另外，对于三角函数能够使用定性和半定量分析的就不必使用严密的数学分析。
11. “水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型，如图所示，已知绳长为L，重力加速度为g，忽略空气阻力，则( )
A．小球运动到最低点Q时，处于超重状态
B．小球初速度v0越大，则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大
C．若v0＞eq \r(6gL)，则小球一定能通过最高点P
D．若v0＜eq \r(gL)，则细绳始终处于绷紧状态
【参考答案】．ACD
【名师解析】小球在最低点时，有竖直向上的加速度，小球处于超重状态，A正确；设小球在最高点的速度为v，由动能定理得，
－mg·2l＝eq \f(1,2)mv2－eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)，
对小球在P点、Q点受力分析，有mg＋F1＝meq \f(v2,L)，
F2－mg＝m，
联立解得，F2－F1＝6mg，与小球的速度无关，B错误；小球刚好通过最高点P时只受重力，重力提供向心力，mg＝meq \f(v2,L)，v＝eq \r(gL)，联立可得，v0＝eq \r(5gL)，当v0＞eq \r(5gL)时，小球一定能够通过最高点P，C正确；若v0＜eq \r(gL)，设小球能够上升的最大高度h，由机械能守恒得，mgh＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)＝eq \f(1,2)mgL，所以h＝eq \f(L,2)，小球上升的最高点尚不到与O水平的高度，所以细绳始终处于绷紧状态，故D正确。
12． 如图所示的三叶指尖陀螺是一个由三向对称体作为主体，在主体中嵌入轴承，整体构成可平面转动的玩具装置。其中O为转轴中心，A、B分是指尖陀螺上不同位置的两点，用v代表线速度大小，ω代表角速度大小，a代表向心加速度大小，T代表周期，则下列说法中正确的是（ ）
A．vA＝vB，TA＝TBB．ωA＝ωB，vA＞vB
C．vA＞vB，aA＜aBD．ωA＝ωB，aA＝aB
【参考答案】.B
【命题意图】 本题以“三叶指尖陀螺”为情景，考查匀速圆周运动及其相关的知识点。
【解题思路】以O为转轴转动，图中A到O点的距离大于B到O点的距离，AB两点的角速度相等，ωA=ωB，由T=2π/ω可知TA=TB，由v=ωr可知vA>vB，选项A错误B正确；向心加速度a=ω2r，由于rA>rB，所以aA>aB，选项CD错误。
13. 如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上，四个图中轨道的半径都为R，下列说法正确的是( )
A．甲图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时，座椅一定给人向上的力
B．乙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力
C．丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，座椅一定给人向上的力
D．丁图中，轨道车过最高点的最小速度为eq \r(gR)
【参考答案】.BC
【名师解析】甲图中，由mg=m可知，当轨道车以一定的速度v=eq \r(gR)通过轨道最高点时，座椅给人向上的力为零，选项A错误；乙图中，由F-mg=m可知，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力F= mg+m，选项B正确；丙图中，由F-mg=m可知，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，座椅一定给人向上的力F= mg+m，选项C正确；由于过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上，丁图中，轨道车过最高点的最小速度可以为零，选项D错误。
14. 太阳神车由四脚的支架吊着一个巨大的摆锤摆动，游客被固定在摆下方的大圆盘A上，如图所示．摆锤的摆动幅度每边可达120°。6台大功率的异步驱动电机同时启动，为游客创造4.3 g的加速度，最高可飞跃至15层楼高的高空。如果不考虑圆盘A的自转，根据以上信息，以下说法中正确的是
A．当摆锤摆至最高点的瞬间，游客受力平衡
B．当摆锤摆至最高点时，游客可体验最大的加速度
C．当摆锤在下摆的过程中，摆锤的机械能一定不守恒
D．当摆锤上下摆动摆至最低点的过程中，游客一定处于超重体验中
【参考答案】.D
【名师解析】当摆锤摆至最高点的瞬间，游客有斜向下的加速度，加速度不是最大，受力不平衡，选项A错误；当摆锤在下摆的过程中，若驱动电机做功正好等于克服摩擦力做功，则摆锤的机械能守恒，选项C错误；当摆锤上下摆动摆至最低点的过程中，旅客的加速度方向一定向上，游客一定处于超重体验中，选项D正确。
二。计算题
14．游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学．如图4所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处(如图)的乙同学恰好在第一次到达最低点b处时接到，已知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g(人和吊篮的大小及重物的质量可忽略)．求：
(1)接住前重物下落的时间t；
(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度v的大小；
(3)乙同学在最低点处对地板的压力FN.
【参考答案】．(1)2eq \r(\f(R,g)) (2)eq \f(1,8)πeq \r(gR) (3)(1＋eq \f(π2,64))mg，方向竖直向下
【名师解析】 (1)由运动学公式有2R＝eq \f(1,2)gt2
解得t＝2eq \r(\f(R,g))
(2)s＝eq \f(1,4)πR，由v＝eq \f(s,t)得v＝eq \f(1,8)πeq \r(gR)
(3)设最低点处地板对乙同学的支持力为FN′，由牛顿第二定律得FN′－mg＝eq \f(mv2,R)
则FN′＝(1＋eq \f(π2,64))mg
由牛顿第三定律得FN＝(1＋eq \f(π2,64))mg，方向竖直向下．