如图,质量为0.5kg的杯子里盛有1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,水杯通过最高点的速度为4m/s,(g取10m/s2)求:(1)在最高点时,绳的拉力大小.(2)在最高点时水对杯底的压力大小.
问题描述:
如图,质量为0.5kg的杯子里盛有1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,水杯通过最高点的速度为4m/s,(g取10m/s2)求:
(1)在最高点时,绳的拉力大小.
(2)在最高点时水对杯底的压力大小.
答
(1)杯子和水整体做圆周运动,在最高点.拉力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:T+(m+M)g=(m+M)v2l解得:T=(m+M)v2l-(m+M)g=(0.5+1)×421-(0.5+1)×10=9N;(2)在最高点,水受到的重力和...
答案解析:(1)杯子和水整体做圆周运动,在最高点.拉力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可;
(2)在最高点,水受到的重力和杯底对水的压力的合力提供向心力,再次根据牛顿第二定律列式求解拉力.
考试点:向心力;牛顿第二定律.
知识点:本题关键找出向心力来源,然后根据牛顿第二定律列式求解,难度不大,属于基础题.