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如图,质量为0.5kg的小杯里盛有1kg的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,g取10m/s。求:

(1)为使小杯经过最高点时水不流出,在最高点时最小速率是多少?
(2)当水杯在最高点速率V2=5m/s时,在最高点时,绳的拉力?
(1)      (2)22.5N

试题分析:对桶中的水进行受力分析,受重力和桶底对水的压力,根据两个力的合力提供向心力,求出桶底对水的压力.当水桶过最高点时水恰好不溢出,则桶底对水的压力为0,求出此时的速度,再对桶和水整体受力分析,根据竖直方向上的合力提供向心力,求出绳子的拉力.
对桶中的水分析有: ,当水桶过最高点时水恰好不溢出,则桶底对水的压力为0,有.则
对桶和水整体有:,解得F=22.5N.
点评:解决本题的关键知道做圆周运动沿半径方向上的合力提供物体所需的向心力.以及知道当水桶过最高点时水恰好不溢出,此时桶底对水的压力为0.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

用6N水平拉力拉质量为2kg的物体,沿水平桌面匀速运动,若水平力改为10N,则物体的加速度大小为   m/s2。动摩擦因数为   (g=10m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

绳子的一端拴一重物,以手握住绳子另一端,使重物在光滑水平面内做匀速圆周运动,下列判断中正确的是(    )
A.每秒转数相同时,绳长的容易断B.线速度大小相等时,绳短的容易断
C.旋转周期相同时,绳短的容易断D.线速度大小相等时,绳长的容易断

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如图所示,长为R的不可伸长轻绳上端固定在O点,下端连接一小球,小球与地面间的距离可以忽略(但小球不受地面支持力)且处于静止状态.在最低点给小球一沿水平方向的初速度,此时绳子恰好没断,小球在竖直平面内做圆周运动。假设小球到达最高点时由于绳子碰到正下方P处的钉子恰好断裂,最后小球落在距初始位置水平距离为4R的地面上,重力加速度为g.试求:

(1)绳突然断开时小球的速度v;
(2)竖直方向上O与P的距离L.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,且沿x轴方向的电势j与坐标值x的关系如下表格所示:
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
x/m
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
φ/105v
9.00
4.50
3.00
2.25
1.80
1.50
1.29
1.13
1.00
根据上述表格中的数据可作出如右的j—x图像。现有一质量为0.10kg,电荷量为1.0´10-7C带正电荷的滑块(可视作质点),其与水平面的动摩擦因素为0.20。问:

(1)由数据表格和图像给出的信息,写出沿x轴的电势j与x的函数关系表达式。
(2)若将滑块无初速地放在x=0.10m处,则滑块最终停止在何处?
(3)在上述第(2)问的整个运动过程中,它的加速度如何变化?当它位于x=0.15m时它的加速度多大?
(4)若滑块从x=0.60m处以初速度v0沿-x方向运动,要使滑块恰能回到出发点,其初速度v0应为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在高出水平地面的光滑平台上放置一质量、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度且表面光滑,左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量。B与A左段间动摩擦因数。开始时二者均静止,现对A施加水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离。(取g=10m/s2)求:

(1)B离开平台时的速度vB
(2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB
(3)A左端的长度L2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,斜面上有m1、m2两个物体,与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,两物体间用一根轻质弹簧连接。现在m1、m2和弹簧一起沿斜面减速上滑,在上滑过程中,m1和m2之间的距离保持不变,且弹簧处于压缩状态,则下列判断正确的是
A.μ1=μ2B.μ1>μ2C.μ1<μ2D.以上三种情况都有可能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱和杆的质量为M,环的质量为m,已知沿着杆以加速度a加速下滑(a<g),则此时箱对地面的压力N的大小是(    )
A.MgB.(M+m)gC.(Mg+mg)-maD.(M-m)g+ma

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个质点受两个互成钝角的恒力F1F2作用,由静止开始运动,若运动过程中保持二力方向不变,但F1突然增大到F1+ΔF,则质点以后
A.可能做变加速曲线运动B.可能做匀变速直线运动
C.可能做匀速直线运动D.可能做匀减速曲线运动

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