雜技演員在做“水流星”表演時(shí)，用一根細(xì)繩兩端各系一只盛水的杯子，掄起繩子，讓杯子在豎直面內(nèi)做半徑相同的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示.杯內(nèi)水的質(zhì)量m＝0.5 kg，繩長l＝60 cm ，g=10m/s2.求：

（1）在最高點(diǎn)水不流出的最小速率．
（2）水在最高點(diǎn)速率v＝3 m/s時(shí)，水對(duì)杯底的壓力大�。�

（1）m/s（或者1.73m/s）　�。�2）10N

解析試題分析：（1）當(dāng)杯子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，水恰好不流出時(shí)速率最小，此時(shí)由水的重力剛好提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：
由題設(shè)知，杯子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為
兩式聯(lián)立解得：
（2）以杯中水為研究對(duì)象，設(shè)在最高點(diǎn)時(shí)杯底對(duì)水的彈力為F，由水的重力和杯底的彈力的合力提供水做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律得：
解得：
由牛頓第三定律得水對(duì)杯底的壓力大小為10N。
考點(diǎn)：本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、向心力，意在考查考生運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)和方法分析解決實(shí)際問題的能力。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一圓盤可繞通過圓盤中心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓盤上放置一小木塊A，它隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)如圖，則關(guān)于木塊A的受力，下列說法正確的是（   ）

A．木塊A受重力、支持力和向心力
B．木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相反
C．木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向指向圓心
D．木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，雜技演員在表演“水流星”節(jié)目時(shí)，用細(xì)繩系著的盛水的杯子可以在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，甚至當(dāng)杯子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)杯里的水也不流出來。下列說法中正確的是

A．在最高點(diǎn)時(shí)，水對(duì)杯底一定有壓力
B．在最高點(diǎn)時(shí)，盛水杯子的速度一定不為零
C．在最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)杯子的拉力充當(dāng)向心力
D．在最低點(diǎn)時(shí)，杯中的水不只受重力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

一個(gè)帶電微粒在圖示的正交勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則該帶電微粒必然帶_____，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)開____。若已知圓半徑為r，電場強(qiáng)度為E磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則線速度為_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為5.00×10－2s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為____________轉(zhuǎn)/s.(保留3位有效數(shù)字)
(2)若測得圓盤直徑為10.20 cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為________cm.(保留3位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時(shí)，連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩剛好被拉直（繩中張力為零），物塊與轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是其重力的k倍，求：

（1）轉(zhuǎn)盤的角速度為時(shí)繩中的張力T1；
（2）轉(zhuǎn)盤的角速度為時(shí)繩中的張力T2。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，在光滑水平面上放著一個(gè)質(zhì)量M＝0.3kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），在木塊正上方1m處有一個(gè)固定懸定點(diǎn)O，在懸點(diǎn)O和木塊之間用一根長2m、不可伸長的輕繩連接。有一顆質(zhì)量m＝0.1kg的子彈以80m/s的速度水平射入木塊并留在其中，之后木塊繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。求：

①木塊以多大速度脫離水平地面?
②當(dāng)木塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)對(duì)輕繩的拉力F為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

一輛質(zhì)量m=2.0×103kg的汽車，經(jīng)過半徑r=50m的水平彎路．則：
（1）當(dāng)汽車的速度v=10m/s時(shí)，受到的向心力為多大？
（2）若汽車輪胎與路面間的最大靜摩擦力Fm=9.0×103N，為了使這輛車通過此段彎路時(shí)不發(fā)生側(cè)滑，行駛的最大速度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

某人以一定的速率垂直于河岸向?qū)Π队稳�，�?dāng)水流是勻速流動(dòng)時(shí)，人所游過的路程、過河的時(shí)間與水速的關(guān)系是：（    ）

A．水速大時(shí)，路程長，時(shí)間短B．水速大時(shí)，路程長，時(shí)間長
C．水速大時(shí)，路程長，時(shí)間不變D．路程、時(shí)間與水速無關(guān)

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