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轻绳系着装有水的水桶(无盖子),在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5 kg,绳长L=60 cm,求:
(1)桶到最高点时水不流出的最小速率?
(2)水桶在最高点的速率v=3 m/s时,水对桶底的压力?
(1)在最高点水不流出的条件是重力不大于水做圆周运动所需要的向心力。(以水为对象)
则所求最小速率为:
(2)当水在最高点的速率大于v0时,只靠重力提供向心力已不足,此时水桶底对水有一向下的压力,设为FN ,由牛顿第二定律有 (以水为对象):

由牛顿第三定律知,水对桶底的作用力FN′=FN=2.6 N,方向竖直向上。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

空心圆锥体中心轴线为MN,内壁光滑,沿MN轴线向下看,质量相等的小球 正在水平面内作匀速圆周运动,且半径之比,那么以下说法正确的是:(     )
A.两球对圆锥侧壁的压力相等
B.两球向心加速度之比为2:1
C.两球随圆锥体一起绕MN轴转动
D.圆锥体固定不动,两球沿圆锥体内壁作匀速圆周运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

.如图所示,一辆装满货物的汽车在丘陵地区行驶,由于轮胎太旧,途中“放了炮”,你认为在图中A、B、C、D四处,“放炮”可能性最大处是(  )

A.A处
B.B处
C.C处
D.D处

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一根长度为L的轻质直杆,两端各固定一个可视为质点的小球A和B,两球质量均为m,轻杆可以绕过其中点的水平轴在竖直平面内匀速运动。

(1)若直杆转动周期,求直杆转到如图所示竖直位置时,A、B两球对直杆作用力各多大?方向如何?
(2)若要求直杆转到图示的位置时,直杆对A球的拉力恰好等于球的重力,求此情况下杆转动的周期和B球对直杆的作用力。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,如图2所示,已知内外轨道平面对水平面倾角为θ,弯道处的圆弧半径为R,则质量为m的火车在该弯道处转弯时
A.若火车行驶速度等于,则内外轨道均不受挤压
B.若火车行驶速度太小,内轨对内侧车轮轮缘有挤压
C.若火车行驶速度太小,外轨对外侧车轮轮缘有挤压
D.若火车行驶速度等于,这时铁轨对火车的支持力等于

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,汽车在一段丘陵地匀速行驶时,由于轮胎太旧,发生爆胎,爆胎可能性发生的最大的地点是:  (     )     
 
A.a点;B.b点;C.c点;D.d点;

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,半径为R的光滑半圆面固定在竖直面内,其直径AB处于竖直方向上。一质量为m的小球以初速度从最低点A水平射入轨道并运动到最高点B处,则
A.小球的初速度至少为.
B.小球的初速度至少为.
C.小球经过A点时对轨道的压力至少为.
D.小球经过A点时对轨道的压力至少为.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,轻杆长2L,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球ABA球质量为mB球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。

(1)若A球在最高点时,杆A端恰好不受力,求此时O轴的受力大小和方向;
(2)若B球到最高点时的速度等于第(1)小问中A球到达最高点时的速度,则B球运动到最高点时,O轴的受力大小和方向又如何?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图3所示,从光滑的1/4圆弧槽的最高点滑下的小滑块,滑出槽口时速度方向为水平方向,槽口与一个半球顶点相切,半球底面为水平,若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑,已知圆弧轨道的半径为R1,半球的半径为R2,则R1R2应满足的关系是(      )
A.B.
C.D.

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