Question

如圖所示，雜技演員在表演“水流星”，用長(zhǎng)為1.6m輕繩的一端，系一個(gè)總質(zhì)量為0.5kg的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)，若“水流星”通過最高點(diǎn)的速度為4m/s，g取10m/s²，則下列說法正確的是（　　）

A、“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，有水從容器中流出

B、“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩的張力及容器的底部受到的壓力均為零

C、“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用

D、“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小為5N

Answer 1

分析：當(dāng)在最高點(diǎn)水對(duì)桶底無壓力時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律求出臨界的最小速度，從而判斷水能否從容器中流出．對(duì)整體分析，運(yùn)用牛頓第二定律求出繩子拉力的大�。�

解答：解：A、當(dāng)水對(duì)桶底壓力為零時(shí)有：mg=m

v2

r

，解得v=

gr

=4m/s．“水流星”通過最高點(diǎn)的速度為4m/s，知水對(duì)桶底壓力為零，不會(huì)從容器中流出．對(duì)水和桶分析，有：T+Mg=M

v2

r

，解得T=O．知此時(shí)繩子的拉力為零．故A錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤，B正確．
C、“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，僅受重力，處于完全失重狀態(tài)．故C錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵搞清做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．