一细绳与水桶相连,水桶中装有水,水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动,如图所示,水的质量m=0.5kg,水的重心到转轴的距离=50cm。(取g=10m/s2,不

一细绳与水桶相连,水桶中装有水,水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动,如图所示,水的质量m=0.5kg,水的重心到转轴的距离=50cm。(取g=10m/s2,不

题型:不详难度:来源:
一细绳与水桶相连,水桶中装有水,水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动,如图所示,水的质量m=0.5kg,水的重心到转轴的距离=50cm。(取g=10m/s2,不计空气阻力)

(1)若在最高点水不流出来,求桶的最小速率;
(2)若在最高点水桶的速率v=3m/s,求水对桶底的压力大小。
答案
(1)2.42m/s(2)4N
解析

试题分析:⑴水在最高点恰好不流出来,说明水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力,
mg=m ;(3分) 则 v0m/s="2.42m/s" (2分)
⑵设桶底对水有一向下的压力FN,则: 
FN+mg=m;(3分) 代入数据可得FN=4N。(1分)
根据牛顿第三定律可知水对桶底的压力 (1分)
点评:本题应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘,关键在于分析受力情况,确定向心力的来源.
举一反三
在半径为R的固定半球形碗内,有一质量为m的物体自碗边向碗底滑动,滑到最低点时速度为v,若物体与碗的动摩擦因数为μ,则物体在最低点受到的摩擦力大小是(         )
                       
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在质量为M的电动机的飞轮上,固定着一个质量为m的重物,重物到转轴的距离为r,如图所示,为了使放在地面上的电动机不会跳起,电动机飞轮的角速度不能超过(   )
A.B.C.D.

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关于向心力的说法正确的是 (      )
A.物体由于做圆周运动而产生了向心力
B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小
C.作匀速圆周运动的物体其向心力是不变的 
D.以上说法都不对

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把一个质量为m的小球用细线悬挂起来,细线长度为L,现在将小球拉到水平位置由静止释放,不计空气阻力。

求:(1)小球运动到最低点时的速度大小;
(2)小球运动到最低点时,绳子对小球的拉力大小。
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如图所示,汽车以速度V通过一半圆形拱桥的顶点时,关于汽车受力的说法正确的是  (  )
A.汽车受重力、支持力、向心力
B.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力
C.汽车的向心力是重力
D.汽车的重力和支持力的合力是向心力

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