◎ 题目

杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m=0.5kg，绳长L=60cm（不考虑空气阻力及水桶自身大小的影响，g取10m/s2），求： （1）水桶运动到最高点时，水不流出的最小速率； （2）水在最高点速率v=3m/s时，水对桶底的压力大小和方向．

◎ 答案

（1）水桶运动到最高点时，设速度为v0时恰好水不流出，由水受到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 v 20 L    解得v0= gL = 6 m/s     （2）设桶运动到最高点对水的弹力为F，则水受到重力和弹力提供向心力，      根据牛顿第二定律，有  mg+F=m v2 L    解得F=m v2 L -mg=2.5N   方向竖直向下．      又根据牛顿第三定律，水对桶的压力大小F'=F=2.5N  方向竖直向上． 答：（1）水桶运动到最高点时，水不流出的最小速率为= 6 m/s；     （2）水在最高点速率v=3m/s时，水对桶底的压力大小为2.5N，方向竖直向上．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m=0.5kg，绳长L=60cm（不考虑空气阻力及水桶自身大小的影响，g取10m/s2），求：（1）水桶…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】，【牛顿第三定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。