绳系着装有水的水桶,在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5kg,绳长L=60cm,求:(g=10m/s2)...
问题详情:
绳系着装有水的水桶,在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5kg,绳长L=60cm,求:(g=10m/s2)
(1)在最高点水不流出的最小速率?
(2)水在最高点速率v=3m/s时,水对桶底的压力?
【回答】
考点: 向心力;牛顿第二定律.
专题: 牛顿第二定律在圆周运动中的应用.
分析: (1)在最高点,当水对桶底的压力为零时,此时速度最小,根据牛顿第二定律求出在最高点水不流出的最小速率.
(2)在最高点,水靠重力和桶底对水的压力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出桶底对水的压力.
解答: 解:(1)当桶底对水压力为零时,速度最小.
mg=m
解得v=.
(2)在最高点,根据牛顿第二定律得,F+mg=m
解得F=.
根据牛顿第三定律,知水对桶底的压力为2.5N.
答:(1)在最高点水不流出的最小速率为.
(2)水对桶底的压力为2.5N.
点评: 解决本题的关键知道水做圆周运动向心力的来源,根据牛顿第二定律进行求解.
知识点:向心力
题型:计算题