雜技演員在做“水流星”表演時(shí)，用一根細(xì)繩兩端各系一只盛水的杯子，掄起繩子，讓杯子在豎直面內(nèi)做半徑相同的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示.杯內(nèi)水的質(zhì)量m＝0.5 kg，繩長(zhǎng)l＝60 cm ，g=10m/s2.求：

（1）在最高點(diǎn)水不流出的最小速率．
（2）水在最高點(diǎn)速率v＝3 m/s時(shí)，水對(duì)杯底的壓力大�。�
（1）m/s（或者1.73m/s）　　（2）10N

試題分析：（1）當(dāng)杯子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，水恰好不流出時(shí)速率最小，此時(shí)由水的重力剛好提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：
由題設(shè)知，杯子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為
兩式聯(lián)立解得：
（2）以杯中水為研究對(duì)象，設(shè)在最高點(diǎn)時(shí)杯底對(duì)水的彈力為F，由水的重力和杯底的彈力的合力提供水做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律得：
解得：
由牛頓第三定律得水對(duì)杯底的壓力大小為10N。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，光滑的水平面AB與光滑的半圓形軌道相接觸，直徑BC豎直，圓軌道半徑為R一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在A處，AB=2R，物體在水平恒力F=2mg作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去水平外力之后，物體沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C，求：
（1）物體在C點(diǎn)的速度；
（2）軌道對(duì)物體的壓力；
（3）物體從C點(diǎn)落到水平面的D點(diǎn)，D點(diǎn)于B點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

利用雙線可以穩(wěn)固小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)而不易偏離豎直面，如圖，用兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線系一質(zhì)量為m的小球，兩線上端系于水平橫桿上，A、B兩點(diǎn)相距也為L(zhǎng)，若小球恰能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，每根線承受的張力為（　�。�
A．2
3
mg		B．3mgC．2.5mgD．
7
3
2
mg

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩輪用皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，圖中有A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)所在處半徑rA＞rB=rC ，則這三點(diǎn)的向心加速度aA、aB、aC的關(guān)系是

A．a(chǎn)A=aB=aC            B.aC＞aA＞aB       C.aC＜aA＜aB             D.aC=aB＞aA

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5m處有一小物體與圓盤始終保持相對(duì)靜止，物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），盤面與水平面間的夾角為30°，g取10m/s2。則ω的最大值是
A．rad/sB．rad/sC．1.0rad/sD．0.5rad/s

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物塊置于繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，兩物塊始終相對(duì)于圓盤靜止，則兩物塊

A．角速度相同              B．線速度相同
C．向心加速度相同          D．向心力相同

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

兩個(gè)同學(xué)做體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)來(lái)粗略地驗(yàn)證向心力公式Fn=mv2/r和Fn=mω2r。他們的做法如下：如圖甲，繩子的一端拴一個(gè)小沙袋（或其他小物體），繩上離小沙袋重心40cm的地方打一個(gè)繩結(jié)A，80cm的地方打另一個(gè)繩結(jié)B。同學(xué)甲看手表計(jì)時(shí)，同學(xué)乙按下列步驟操作：

操作一  手握繩結(jié)A，如圖乙，使沙袋在水平方向上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)1周。體會(huì)此時(shí)繩子拉力的大小。
操作二  手仍然握繩結(jié)A，但使沙袋在水平方向上每秒運(yùn)動(dòng)2周。體會(huì)此時(shí)繩子拉力的大小。
操作三  改為手握繩結(jié)B，使沙袋在水平方向上每秒運(yùn)動(dòng)1周。體會(huì)此時(shí)繩子拉力的大小。
根據(jù)以上操作步驟填空：操作一與操作三____（填“線速度”或“角速度”）相同，同學(xué)乙感到____（填“操作一”或“操作二”）繩子拉力比較大；操作二與操作三____（填“線速度”或“角速度”）相同，同學(xué)乙感到____（填“操作二”或“操作三”）繩子拉力比較大。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，摩擦輪A和B通過(guò)中介輪C進(jìn)行傳動(dòng)，A為主動(dòng)輪，A的半徑為20 cm，B的半徑為10 cm，則A、B兩輪邊緣上的點(diǎn)

A．角速度之比為1∶2         B．向心加速度之比為1∶2
C．線速度之比為1∶2         D．線速度之比1∶1

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，a、b為兩個(gè)固定的帶正電q的點(diǎn)電荷，相距為L(zhǎng)，通過(guò)其連線中點(diǎn)O作此線段的垂直平分面，在此平面上有一個(gè)以O(shè)為圓心，半徑為L的圓周，其上有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量為－q的點(diǎn)電荷c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求c的速率。

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