问题 多选题

杂技演员表演“水流星”,在长为1.6m的细绳的一端,系一个总质量为m=0.5㎏的盛水容器,以绳的一端为圆心,在竖直面内做圆周运动,如图4所示,若“水流星”通过最高点的速度为v=4m/s,则下列哪些说法正确(g=10m/s2)(  )

A.“水流星”通过最高点时,有水从容器中流出

B.“水流星”通过最高点时,绳的张力及容器底受到的压力均为零

C.“水流星”在竖直面内可能做匀速圆周运动

D.“水流星”在竖直面内一定做变速圆周运动

答案

水恰好通过最高点的临界条件为

mg=m

v20
r

解得

v0=

gr
=
10×1.6
m/s=4m/s

由于水通过最高点的实际速度为4m/s,故最高点没有水从容器中流出,此时绳的张力及容器底受到的压力均为零,即容器和水都处于完全失重状态;

容器从最高点向最低点运动过程中,重力做正功,速度变大,即做变速圆周运动;

故选BD.

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