Question

16．如圖所示，雜技演員在表演“水流星”節(jié)目時(shí)，用長為1.6m的輕繩系一個(gè)小桶，小桶和水的總質(zhì)量為0.5kg，以繩的一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，若小桶通過最高點(diǎn)的速度為4m/s，g取10m/s²，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 小桶通過最高點(diǎn)時(shí)，有水從桶中流出
• B． 小桶通過最高點(diǎn)時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用
• C． 小桶通過最高點(diǎn)時(shí)，繩的張力及桶底部受到的壓力均為零
• D． 小桶通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小為5N

Answer 1

分析 在最高點(diǎn)，對小桶和水分析，根據(jù)牛頓第二定律列式求出繩子的拉力，若繩子拉力為零，則水剛好不流出，此時(shí)都處于完全失重狀態(tài)，但是還受到重力作用．

解答 解：AD、在最高點(diǎn)，對小桶和水分析，根據(jù)牛頓第二定律得：
T+mg=m$\frac{{v}^{2}}{l}$
解得：T=0，由重力提供向心力，則水剛好不從桶中流出，桶對水的壓力為零，根據(jù)牛頓第三定律可知，桶底部受到的壓力也為零，故AD錯(cuò)誤，C正確；
B、小桶通過最高點(diǎn)時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，受到重力作用，故B錯(cuò)誤；
故選：C

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道物體做圓周運(yùn)動向心力的來源，知道“繩模型”的臨界情況，根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解，知道完全失重不是不受力．