繩系著裝有水的小桶(可當(dāng)做質(zhì)點),在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,水的質(zhì)量m=0.5kg,繩長L=60cm,已知重力加速度g=10m/s2。求:
(1)水桶運(yùn)動到最高點時水不流出的最小速率多大?
(2) 如果運(yùn)動到最高點時的速率V=3m/s2,水對桶底的壓力多大?
(3) 如果運(yùn)動到最低點時的速率V=3m/s2,水對桶底的壓力多大?
(1)(2)(3)

試題分析:(1)在最高點,當(dāng)水對桶底的壓力為零時,此時速度最小,根據(jù)牛頓第二定律求出在最高點水不流出的最小速率.
(2)在最高點,水靠重力和桶底對水的壓力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出桶底對水的壓力.
解:(1)水跟著水桶一起做圓周運(yùn)動,要讓水不掉出水桶,則在最高點處有:


(2)設(shè)桶底對水的壓力為FN,
則有m

(3)設(shè)桶底對水的壓力為,
  
點評:解決本題的關(guān)鍵知道水做圓周運(yùn)動向心力的來源,根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解.
練習(xí)冊系列答案
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P、Q表示地球表面處的兩個物體,作出P的向心力方向和Q受到的萬有引力的方向。

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長為L="0.5" m的輕桿,其一端固定于O點,另一端連著質(zhì)量m=1kg的小球,小球繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,當(dāng)它通過最高點速度v="3" m/s時,小球受到細(xì)桿的作用力為大小為         N,是         。(填“拉力”或“支持力”)(g=10m/s2

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如圖所示,一物體從A點出發(fā)以初速度v0沖上光滑斜面AB,并能沿斜面升高到h0不考慮空氣阻力,說法中正確的是
A.若將斜面從C點被鋸斷,物體沖出C點后仍能升高到h0
B.若將斜面從C點被鋸斷,物體沖出C點后不能升高到h0
C.若把斜面彎曲成圓弧形AB',物體能沿AB'升高到h0
D.若把斜面彎曲成圓弧形AB',物體不能沿AB'升高到h0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等,以相等速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動,甲車在乙車的外側(cè).兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff和Ff乙.以下說法正確的是(  )
A.小于
B.等于
C.大于
D.大小均與汽車速率無關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個用細(xì)繩系著的橡皮塞在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,此橡皮塞
A.只受重力B.只受繩的拉力
C.受重力和繩的拉力D.受重力、繩的拉力和向心力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,小物體A與圓盤保持相對靜止,跟著圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動,則以下關(guān)于A受力的說法正確的是(   )
A.受重力、支持力B.受重力、支持力和指向圓心的摩擦力
C.受重力、支持力、向心力、摩擦力D.以上均不正確

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間關(guān)系的實驗中,如圖所示,是研究哪兩個物理量之間的關(guān)系
A.研究向心力與質(zhì)量之間的關(guān)系
B.研究向心力與角速度之間的關(guān)
C.研究向心力與半徑之間的關(guān)系
D.研究向心力與線速度之間的關(guān)系

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑的水平面上有三個完全相同的小球A、B、C用相同的細(xì)繩連接起來,如圖所示,繩子OA=AB=BC,它們以O(shè)為圓心在水平面上以共同的角速度做勻速圓周運(yùn)動,在運(yùn)動中若繩子OA、AB、BC上的張力分別是T1、T2、T3,那么T1:T2:T3

A.1:2:3           B.1:3:6    C.7:5:3      D.6:5:3

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