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如图所示,表演“水流星”节目时,杯子沿半径是0.80 m的圆周运动,杯子运动到圆周最高点时所需的最小速度是多大?若以这样的速度做匀速圆周运动,你估算一下这个“水流星”的转速为多少.

答案:
解析:

  “水流星”杯子运动到圆周最高点时所需要的向心力m随v的减小而减小,当v减小到m=mg时,杯中水所需的向心力全部由它的重力提供.

  当m=mg时的v就是杯子运动到最高点时所需要的最小速度,

  所以,最小的速度为:v=m/s=2.8 m/s

  杯子做圆周运动的周长s=2πr=5.0 m

  周期T==1.8 s

  每秒圈数n==0.56,即每秒半圈多.


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杂技演员表演“水流星”在长为L=1.6m的细绳一端,系一个总质量为m=0.5kg的盛水容器,以绳另一端为圆心,在竖直平面内作圆周运动,如图所示.若“水流星”通过最高点的速度为v=4m/s,则下列哪些说法正确(不计空气阻力,取g=10m/s2)(  )

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υ
L
B、两碗的线速度大小至少为
gL
2
C、两碗的向心力大小相同
D、两碗受到的绳子拉力大小相等

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