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题型:解答题 难度:一般

如图所示,质量为0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1 m,小杯通过最高点的速度为4 m/s,g取10 m/s2,求:

1

(1)在最高点时,绳的拉力?

(2)在最高点时水对小杯底的压力?

(3)为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少?

【答案】

(1)9 N,方向竖直向下;

(2)6 N,方向竖直向上;

(3)1m/s = 3.16 m/s

【解析】

(1)从最低点到最高点,应用动能定理,得

1(2分)

在最高点:2(1分)

3

绳的拉力大小为21N,方向竖直向下   (1分)

(2)在最高点对水得:4(2分)

5由牛顿第三定律得,水对杯底的压力大小为6N,

方向竖直向上。 (2分)

(3)杯子和水整体在最高点的最小速度为:

6(2分)

从最高点到最低点应用动能定理:

7(1分)

得最低点的最小速度为:8(1分)

题型:解答题 难度:一般
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