如图所示,质量为m1=0.5kg的杯子里盛有m2=1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为r=1m,水杯通过最高点的速度为v1=4m/s,g=10m/s2.求:(1)在最高点
◎ 题目
如图所示,质量为m1=0.5kg的杯子里盛有m2=1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为r=1m,水杯通过最高点的速度为v1=4m/s,g=10m/s2.求: (1)在最高点时,水对杯底的压力. (2)水杯运动到最低点时的速度大小. (3)要使杯子过最高点时水不溢出,水杯过最低点时的速度至少为多大? |
◎ 答案
(1)设在最高点杯对水的压力为F,由牛顿第二定律得:
解得:
由牛顿第三定律可知水对杯底向上的压力为6N; (2)由动能定理得 (m1+m2)g×2r=
解得:v2=
(3)水在最高点不溢出的临界速度为:v0= |