绳系着装有水的小木桶,在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5kg,绳长L=40cm,求(1)桶在最高点而使水不流出的最小速度的大小(2)水在最高点速度时,水对桶底的压力。

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀速圆周运动/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

绳系着装有水的小木桶,在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5kg,绳长L=40cm,求
(1)      桶在最高点而使水不流出的最小速度的大小
(2)      水在最高点速度时,水对桶底的压力。

◎ 答案

(1)2m/s(2) 6.25N,方向竖直向上

◎ 解析

(1)在最高点时,水受两个力:重力G和桶底对水的作用力N,如图所示,由牛顿第二定律和向心力的公式得:
当N=0时,有使水不流出的最小速度

(2)  作用力
由牛顿第三定律可知:水对桶底的压力大小为6.25N,方向竖直向上
本题考查圆周运动规律的应用,在最高点由弹力和重力的合力提供向心力,当支持力为零时,水通过最高点的临界条件,此时水不流出的最小速度,当到达最高点的速度大于此速度时,桶对水有竖直向下的弹力作用,由合力提供向心力可求得此时弹力大小

◎ 知识点

    专家分析,试题“绳系着装有水的小木桶,在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5kg,绳长L=40cm,求(1)桶在最高点而使水不流出的最小速度的大小(2)水在最高点速度时,水对桶底的压力。…”主要考查了你对  【匀速圆周运动】  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。

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