表演“水流星”节目,如图所示,拴杯子的绳子总长为1m,绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍,要使绳子不断,节目获得成功,则杯子通过最高点时速度的最小值为_,通过最

问题描述:

表演“水流星”节目,如图所示,拴杯子的绳子总长为1m,绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍,要使绳子不断,节目获得成功,则杯子通过最高点时速度的最小值为______,通过最低点时速度的最大值为______.

拴杯子的绳子总长为1m,所以圆周运动的半径为r=

l
2
=0.5m,
设杯子通过最高点时速度的最小值为v1,此时由重力提供向心力,则有
   mg=m
v12
r

解得:v1
gr
5
m/s

设杯子通过最低点时速度的最大值为v2.,此时绳子的拉力达到最大值,则有
  Tmax-mg=m
v22
r

由题意,Tmax=8mg
代入解得,v2=
35
m/s
故答案为:
5
m/s
35
m/s