細(xì)桿與水桶相連，桶中裝有水，桶與細(xì)桿一起在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如下圖所示，水的質(zhì)量m=O.5kg，水的重心到轉(zhuǎn)軸的距離l=60cm
（1）若在最高點(diǎn)水不流出來(lái)，求桶的最小速率．
（2）若水桶在最高點(diǎn)速率v=3m/s，求水對(duì)桶底的壓力．
（1）水桶運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，設(shè)速度為v0時(shí)恰好水不流出，由水受到的重力剛好提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：mg=m
v02
L

解得：v0=
gL
=
10×0.6
=
6
=2.45m/s
（2）由于v=3m/s＞2.45m/s，所以水受桶向下的壓力，則水受到重力和彈力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：
mg+F=m
v2
L

解得：F=m
v2
L
-mg=0.5×（
32
0.6
-10）=2.5N
根據(jù)牛頓第三定律，水對(duì)桶的壓力大�。篎'=F=2.5N
答：（1）若水桶轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時(shí)水不流出來(lái)，水桶的最小速率為2.45m/s；
（2）若在最高點(diǎn)時(shí)水桶的速率 v=3m/s，水對(duì)桶底的壓力大小為2.5N．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為m的滑塊從固定在水平面上、半徑為R的半球形碗的邊緣由靜止滑向碗底，過碗底的速度為，若滑塊與碗之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在過碗底時(shí)滑塊受到摩擦力的大小為（　�。�
A．μmgB．
μmv2
R
C．μmg+m
v2
R
D．μm
v2
R
-mg

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

洗衣機(jī)的脫水筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有一衣物附的筒壁上，如圖所示，則此時(shí)（　�。�
A．衣物受到重力、筒壁和彈力和摩擦力的作用
B．衣物隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由摩擦力提供的
C．筒壁對(duì)衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速增大而減小
D．筒壁對(duì)衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速增大而增大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，過山車的軌道可視為豎直平面內(nèi)半徑為R的圓軌道，為了安全要求過山車必須以較大的速度通過最高點(diǎn)．質(zhì)量為m的游客隨過山車一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)過山車以速度v經(jīng)過圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)（　�。�
A．座椅對(duì)人的作用力大于mg
B．向心加速度方向豎直向下
C．速度v的大小大于
gR
D．座位對(duì)游客的作用力為m
v2
R

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為40m的拱橋．（g取10m/s2）
（1）汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為5m/s，求汽車對(duì)橋的壓力？
（2）汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時(shí)便恰好對(duì)橋沒有壓力？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

一根長(zhǎng)l=0.625m的細(xì)繩，一端栓一質(zhì)量m=0.4kg的小球，使其在豎直平面內(nèi)繞繩的另一端做圓周運(yùn)動(dòng)，求：
（1）小球通過最高點(diǎn)是的最小速度；
（2）若小球以速度v=3.0m/s通過圓周最高點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力多大？若此時(shí)繩突然斷了，小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

雜技演員表演“水流星”在長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.6m的細(xì)繩一端，系一個(gè)總質(zhì)量為m=0.5kg的盛水容器，以繩另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．若“水流星”通過最高點(diǎn)的速度為v=4m/s，則下列哪些說(shuō)法正確（不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2）（　�。�
A．“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，有水從容器中流出
B．“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩的張力和容器底受到的壓力均為零
C．“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用
D．繩的張力變化范圍為0≤T≤30N

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)
B．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)
C．若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)
D．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc做向心運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

如圖，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道，BD是水平直軌道，BC是圓心為O、半徑為R的
1
2
圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)．在外力作用下，一小球從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤除外力，AB兩點(diǎn)的距離為R，已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點(diǎn)C，重力加速度大小為g．求：
（1）小球在最高點(diǎn)C的速度大��；
（2）AB段運(yùn)動(dòng)的加速度的大��；
（3）小球從C點(diǎn)拋出落到D點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)的水平距離．

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