如图,质量为0.5kg的杯子里盛有1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,水杯通过最高点

如图,质量为0.5kg的杯子里盛有1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,水杯通过最高点的速度为4m/s,(g取10m/s2)求:

(1)在最高点时,绳的拉力大小.
(2)在最高点时水对杯底的压力大小.
buxu_3f9zk2921 1年前 已收到5个回答 举报

jomach 花朵

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解题思路:(1)杯子和水整体做圆周运动,在最高点.拉力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可;
(2)在最高点,水受到的重力和杯底对水的压力的合力提供向心力,再次根据牛顿第二定律列式求解拉力.

(1)杯子和水整体做圆周运动,在最高点.拉力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
T+(m+M)g=(m+M)
v2
l
解得:T=(m+M)
v2
l-(m+M)g=(0.5+1)×
42
1-(0.5+1)×10=9N;
(2)在最高点,水受到的重力和杯底对水的压力的合力提供向心力,则:
Mg+F=M
v2
l
解得:F=M
v2
l-Mg=1
42
1−1×10=6N,
根据牛顿第三定律可知,在最高点时水对杯底的压力大小为6N.
答:(1)在最高点时,绳的拉力大小为9N.
(2)在最高点时水对杯底的压力大小为6N.

点评:
本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

考点点评: 本题关键找出向心力来源,然后根据牛顿第二定律列式求解,难度不大,属于基础题.

1年前

8

皮皮牛 幼苗

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1年前

2

睡在月亮下的猫 幼苗

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图?》

1年前

2

梅朵呗 幼苗

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我说说我的解法,不一定对。
根据F=mv^2/r,这里的F是合外力。
背在最高点的时候合外力应该是重力和绳子拉力的合力。
F=mg+f=mv^2/r (m应该是小杯和杯中水的共同质量)
15+f=1.5*4^2/1
f=9N。

1年前

0

daydreamerxixi 幼苗

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F+G=mv*v/r 既F=mv*v/r-G 代值解得F=9N

1年前

0
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