轻绳系着装有水的水桶(无盖子),在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5 kg,绳长L=60 cm,求:(1)桶到最高点时水不流出的最小速率?(2)水桶在最高
题型:不详难度:来源:
轻绳系着装有水的水桶(无盖子),在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5 kg,绳长L=60 cm,求: (1)桶到最高点时水不流出的最小速率? (2)水桶在最高点的速率v=3 m/s时,水对桶底的压力? |
答案
(1)在最高点水不流出的条件是重力不大于水做圆周运动所需要的向心力。(以水为对象) 则所求最小速率为: (2)当水在最高点的速率大于v0时,只靠重力提供向心力已不足,此时水桶底对水有一向下的压力,设为FN ,由牛顿第二定律有 (以水为对象):
由牛顿第三定律知,水对桶底的作用力FN′=FN=2.6 N,方向竖直向上。 |
解析
略 |
举一反三
如图所示,一轻质细绳的下端系一质量为m的小球,绳的上端固定于O点。现用手将小球拉至水平位置(绳处于水平拉直状态),松手后小球由静止开始运动。在小球摆动过程中绳突然被拉断,绳断时与竖直方向的夹角为α。已知绳能承受的最大拉力为F,若想求出cosα的值,你有可能不会求解,但是你可以通过一定的物理分析,对下列结果的合理性做出判断。根据你的判断cosα值应为
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如图所示,小球在一细绳的牵引下,在光滑桌面上绕绳的另一端O作匀速圆周运动,关于小球的受力情况,下列说法中正确的是
A.受重力、支持力和向心力的作用 | B.受重力、支持力、拉力和向心力的作用 | C.受重力、支持力和拉力的作用 | D.受重力和支持力的作用。 |
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质量为m的汽车以速度v经过半径为r的凹形桥最低点时,对桥面压力大小为(地球表面的重力加速度为g) |
如图,ABC是光滑轨道,其中AB是水平的,BC是与AB相切的位于竖直平面内的半圆轨道,半径R=0.4m。质量m=0.5kg的小球以一定的速度从水平轨道冲向半圆轨道,经最高点C水平飞出,落在AB轨道上,距B点的距离s=1.6m。g取10m/s2,求:
(1)小球经过C点时的速度大小; (2)小球经过C点时对轨道的压力大小; |
铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,如图2所示,已知内外轨道平面对水平面倾角为θ,弯道处的圆弧半径为R,则质量为m的火车在该弯道处转弯时
A.若火车行驶速度等于,则内外轨道均不受挤压 | B.若火车行驶速度太小,内轨对内侧车轮轮缘有挤压 | C.若火车行驶速度太小,外轨对外侧车轮轮缘有挤压 | D.若火车行驶速度等于,这时铁轨对火车的支持力等于 |
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