如图，质量为m1=0.5kg的小杯里盛有质量为m2=1kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转...

问题详情：

如图，质量为m1=0.5 kg的小杯里盛有质量为m2=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r=1 m，小杯通过最高点的速度为v=4 m/s，g取10 m/s2，求：

(1)在最高点时，绳的拉力大小;

(2)在最高点时,杯底对水的压力大小;

(3)为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时的最小速率是多少?

【回答】

 (1)选小杯和小杯里的水为研究对象，在最高点时由重力和绳子的拉力FT的合力提供它们做圆周运动的向心力。由牛顿第二定律得(m1+m2)g+FT=(m1+m2),代入数据，解得FT=9 N。

(2)以水为研究对象，在最高点时由重力和杯底对水的压力FN的合力提供水做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律有m2g+FN=m2,代入数据，解得FN=6 N。

(3)水不从小杯里流出的临界条件是水的重力刚好用来提供向心力。设速度为

v′，则有解得v′= m/s。

*：(1)9 N　　(2)6 N　　(3)  m/s

知识点：未分类

题型：计算题