Question

一根长为L＝60cm的绳子系着一个装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动．已知水的质量m＝0．5kg，g取10m/s²．求：

(1)水桶到达最高点时水不流出的最小速度；

(2)当水桶在最高点时的速度为3m/s时，水对桶底的压力．

Answer 1

答案：
解析：

(1)vmin＝2.5m/s;(2)N＝2.5N

提示：

提示：(1)水桶到达最高点时，水不流出的条件是水本身重力不大于它做圆周运动所需要的向心力，即mg≤m速率最小时，有mg＝m，所以最小速率为νmin＝＝ m/s≈2．5m/s． (2)当水桶在最高点时的速率大于νmin时，只靠重力提供向心力已不够，这时水桶底对水就应有一向下的压力N，即N＋mg＝m，解得N＝m(-g)＝0．5×(-10)N＝2．5N．水对桶底的压力是这一力的反作用力，大小也是2．5N，方向竖直向上．