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______.
答
拴杯子的绳子总长为1m,所以圆周运动的半径为r=
=0.5m,l 2
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
m/s
5
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=
m/s
35
故答案为:
m/s、
5
m/s.
35