问题 计算题

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

题目分析: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.

解答题
判断题