Question

4．绳系着装水的水箱，在竖直平面内做圆周运动，水的质量m=0.5kg，绳长l=60cm，求：在最高点水不流出的最小速率．

Answer 1

分析 水箱运动到最高点时，水恰好不流出时，由水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求解最小速率；

解答 解：水箱运动到最高点时，设速度为v时水恰好不流出，由水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得：
mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
得：v=$\sqrt{0.6×10}$=$\sqrt{6}$ m/s，
答：在最高点水不流出的最小速率是$\sqrt{6}$ m/s．

点评 本题关键在于分析水的受力情况，确定其向心力的来源，应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘．