如图所示,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,小杯通过最高点的

Question

如图所示,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

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,小杯通过最高点的速度为4m/s,g取10m/s平方.求：

1.在最高点时,绳的拉力?

2. 在最高点时水对小杯底的压力?

3.为使小杯经过最高点时水不流出,则 在最高点时杯子的速率应满足什么条件?

Answer 1

1、此时水杯和水的向心力又拉力和重力提供,拉力等于向心力减重力.
T=mV^2/r-mg=1.5kg*[(4m/s)^2/1m-10N/kg]=9N
2、此时水的向心力又重力和压力提供
F=mv^2/r-mg=1kg*[(4m/s)^2/1m-10N/kg]=6N
3、若水不流出,则速度最小时,向心力至少与重力相平衡.
即mv^2/r=mg
v大于等于根号10m/s