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如图所示，一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，水桶中水的质量m=0.5kg，水的重心到转轴O的距离L=50cm，g取10m/s2．（1）若水桶转至最高点
网友投稿 2022-09-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，水桶中水的质量 m=0.5kg，水的重心到转轴 O 的距离 L=50cm，g 取 10m/s
2
．
（1）若水桶转至最高点时水不流出来，求水桶的最小速率．（结果可用根式表示）
（2）若在最高点时水桶的速率 v=3m/s，求水对桶底的压力大小．
◎ 答案
（1）水桶运动到最高点时，设速度为v
0
时恰好水不流出，由水受到的重力刚好提供其做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得：mg=m
v
0
2
L
解得：
v
0
=
gL
=
5
m/s
（2）设桶运动到最高点对水的弹力为F，则水受到重力和弹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：
mg+F=m
v
2
L
解得：F=m
v
2
L
-mg=4N
根据牛顿第三定律，水对桶的压力大小：F'=F=4N
答：（1）若水桶转至最高点时水不流出来，水桶的最小速率为
5
m/s；
（2）若在最高点时水桶的速率 v=3m/s，水对桶底的压力大小为4N．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，水桶中水的质量m=0.5kg，水的重心到转轴O的距离L=50cm，g取10m/s2．（1）若水桶转至最高点…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/260626.html
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