Question

【题目】如图所示，质量为0.1kg的木桶内盛水0.4kg，用50cm的绳子系住桶，并使它在竖直平面内做圆周运动。如果通过最高点和最低点时的速度大小分别为9m/s和10m/s，分别求在最高点和最低点水对桶底的压力FN1和FN2。(取g＝10m/s2)

Answer 1

【答案】60.8N，方向向上，84N，方向向下

【解析】

水在最高点受向下的重力mg和桶底对水向下的支持力FN1的作用，有

FN1＋mg＝m

即

FN1＝m－mg

将数据代入上式，可得

FN1＝60.8N

由牛顿第三定律得，水对木桶的压力大小为60.8N，方向向上

水在最低点受桶底对水向上的支持力FN2和向下的重力mg作用，有

FN2－mg＝m

即

FN2＝mg＋m

把数据代入上式，可得

FN2＝84N

由牛顿第三定律得，水对桶的压力大小为84N，方向向下