Question

輕繩系著裝有水的水桶（無(wú)蓋子），在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，水的質(zhì)量m＝0.5 kg，繩長(zhǎng)L＝60 cm，求：

  （1）桶到最高點(diǎn)時(shí)水不流出的最小速率?

 （2）水桶在最高點(diǎn)的速率v＝3 m/s時(shí)，水對(duì)桶底的壓力?

 

Answer 1

（1）在最高點(diǎn)水不流出的條件是重力不大于水做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力。（以水為對(duì)象）

則所求最小速率為：

（2）當(dāng)水在最高點(diǎn)的速率大于v0時(shí)，只靠重力提供向心力已不足，此時(shí)水桶底對(duì)水有一向下的壓力，設(shè)為FN ，由牛頓第二定律有 (以水為對(duì)象）：

由牛頓第三定律知，水對(duì)桶底的作用力FN′＝FN＝2.6 N，方向豎直向上。

 

 

解析:略