Question

高一物理 一质量为m的乘客坐在摩天轮中以速率v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,则乘客运动的过程...

高一物理 一质量为m的乘客坐在摩天轮中以速率v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,则乘客运动的过程中，在最高点受到座位的支持力为？我算的是mv^2/r-mg 但正确答案应该为mg-mv^2/r ？怎么判断在最高点支持力是向上还是向下的呢？(若v足够大，支持力不就向下了吗？那我的答案就是正确的啊，当然v不够大时我的就错了)

Answer 1

在不明确力的方向的情况下 ，只能按常规 。

这题是以乘客为研究对象 ，问座位对乘客的支持力 ，那支持力就应该按向上来处理 ，
重力向下 ，所以 ，向心力为 mg - F ，
所以 ，可得 ：mg - F = mv²/r
从而得到 ：F = mg - mv²/r

从 结论来看 V 较小时 ，F = mg - mv²/r ＞ 0 ，表示 F 就是向上的 ，符合实际 ，
V 较大时 ，F = mg - mv²/r ＜ 0 ，F 小于零 ，表示 F 就是向下的 ，也符合实际 。

Answer 2

你的理解是存在问题的, 正确答案应该为mg-mv^2/r
在最高点 mg-N=mv^2/r v=(gr)^1/2 N=0
0<v<(gr)^1/2, 受到座位的支持力N
mg-N=mv^2/r N=mv^2/r-mg 在最高点受到座位支持力是向上的，
若v足够大，不是人受向下的支持力而是受肩上保护物对肩向下的压力（若无保护物，人将出现离心现象，从摩天轮飞出 ）。
mg+N=mv^2/r
N=mv^2/r-mg
正确答案应该为mg-mv^2/r

Answer 3

是你错的。支持力是座位对人的向上的力N，竖直向上；
在高点处时，人受到重力G，方向向下，还有座位的支持力N，竖直向上，这两个力的合力提供人的向心力，在最高处时，向心力也是竖直向下的。所以 有：
G-N=mv^2/r ，即：N=mg-mv^2/r

Answer 4

屁股与座位之间只可能发生压力，这个是前提。
屁股作用在座位上的力是向下的，而最高点的向心力是向上的。
向下的方向的力才与座位的支持力是“作用力与作用反力的关系。
由此看来，mg-mv^2/r 才是座位的支持力。

Answer 5

重力做向心力时，速度已经很大了，现实中摩天轮速度没那么大

Answer 6

支持力向下 意思就是你头顶天花板... 现实么