分析 (1)水桶运动到最高点时,水不流出恰好不流出时由水受到的重力刚好提供其做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律求解最小速率;
(2)水在最高点速率v=3m/s时,以水为研究对象,分析受力情况:重力和桶底的弹力,其合力提供水做圆周运动的向心力,由牛顿第二定律求解此弹力,再牛顿第三定律,水对桶的压力大小和方向
解答 解:(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$\frac{{v}_{0}^{2}}{L}$
解得v0=$\sqrt{gL}$=$\sqrt{10×0.6}$=$\sqrt{6}$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 $\frac{{v}^{2}}{L}$
解得F=m $\frac{{v}^{2}}{L}$-mg=0.5×$\frac{{3}^{2}}{0.6}$-0.5×10=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=$\sqrt{6}$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.
点评 本题应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘,关键在于分析受力情况,确定向心力的来源.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 当线圈转到图示位置时,穿过线圈的磁通量变化率最大 | |
B. | 线圈中电动势的有效值为$\frac{\sqrt{2}}{4}$NBL2ω | |
C. | 线圈转一圈外力至少做功为$\frac{π}{2R}$N2B2L4ω | |
D. | 当线圈从图示位置转动半圈的过程中,通过线圈横截面的电量为$\frac{NB{L}^{2}}{2R}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 如果B增大,vm将变大 | B. | 如果α增大,vm将变大 | ||
C. | 如果R增大,vm将变大 | D. | 如果m减小,vm将变大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 弹簧的劲度系数为$\frac{mg}{h}$ | B. | 此时弹簧的弹性势能为mgh-$\frac{1}{2}$mv2 | ||
C. | 此时弹簧的弹性势能为2mgh-mv2 | D. | 此时物体A的加速度大小为$\frac{g}{2}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 电解电容器用氧化膜做电介质,由于氧化膜很薄,所以电容较小 | |
B. | 随着放电过程的进行,该电容器两极板间电压逐渐增大 | |
C. | 由传感器所记录的放电电流图象能够估算出该过程中电容器的放电电荷量 | |
D. | 通过本实验可以估算出该电容器的电容值 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | M处受到的支持力竖直向上 | B. | N处受到的支持力竖直向上 | ||
C. | M处受到的摩擦力沿MN方向 | D. | N处受到的摩擦力沿水平方向 |
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