Question

《水流星》是在一根彩繩的兩端，各系一只玻璃碗，碗內(nèi)盛水。演員甩繩舞弄，晶瑩的玻璃碗飛快地旋轉(zhuǎn)飛舞，而碗中之水不灑點滴，以嫻熟、高超、新穎的技巧和動人的風(fēng)采贏得滿場的掌聲。如右圖所示，演員手中的彩繩長1.6m，碗和水的質(zhì)量為1kg，當(dāng)碗轉(zhuǎn)到最低點時離地面的高度為0.2m，則：

 

 

Answer 1

（1）碗在豎直平面內(nèi)做圓周運動，要想水剛好不灑出來，即向心力剛好與重力相等，則

設(shè)碗到最高點的速度為v₀，手腕轉(zhuǎn)動的角速度為w

                                                      2分

R=0.8m                                               

又由 即w= =7.1rad/s                             2分

由于重力剛好提供向心力，所以上半截繩子的拉力為零                 1分

（2）對碗做受力分析如右圖所示，設(shè)最低點的最大速度為v，繩子拉力為T則

T

                                                  2分

mg

即

由T≦30N，則

V≦4m/s                                                          2分

碗在最低點的速度最大不能超過4m/s                                1分

繩子在最低點斷開將做平拋運動，設(shè)在空中運動的時間為t，飛出的最遠(yuǎn)距離為s，則

豎直方向：                                             1分

水平方向：                                                 1分

由v=4m/s，h=0.2m 得

S=0.8m                                                          1分

即碗能飛出0.8m。                                                1分

解析:略