麦田与森林 幼苗
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(1)据题知,杯子圆周运动的半径 r=[1/2]l=[1/2×60cm=30cm=0.3m
杯子运动到最高点时,设速度为v时水恰好不流出,由水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律得:
mg=m
v2
r]
得:v=
gr=
10×0.3m/s=
3m/s
(2)对水研究,在最高点时由水的重力和杯底的弹力的合力提供水做圆周运动的向心力,由牛顿第二定律得:
mg+N=m
v′2
r
则得:N=m(
v′2
r-g)=0.5×(
32
0.3-10)N=10N
由牛顿第三定律得水对杯底的压力为N′=N=10N.
答:(1)在最高点水不流出的最小速率为
3m/s(或者1.73m/s);
(2)水在最高点速率v=3m/s时,水对杯底的压力大小为10N.
点评:
本题考点: 向心力.
考点点评: 本题应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘,关键在于分析受力情况,确定向心力的来源.
1年前
你能帮帮他们吗