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1)在最高点时,水不流出的最小速率是多少?(2)在最高点时,若速率v等于3m/s,水对桶底的压力为多大?
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1)在最高点时,水不流出的最小速率是多少?(2)在最高点时,若速率v等于3m/s,水对桶底的压力为多大?
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答案和解析
[大师] 1、水桶沿圆弧经过最高点时水不流出的最小速率
以水作为研究对象:在最高点时,水受到重力mg和水桶对水向下的作用力F,两个力的合力提供向心力,如果水桶对水向下的作用力F=0时,即水仅有重力提供向心力时,水具有最小速度:mg=mv^2/r
v=(gr)^(1/2)=(9.8*0.6))^(1/2)m/s=(5.88)))^(1/2)m/s=2.425m/s
2、水在最高点速率v=3m/s时,水对桶底的压力
以水作为研究对象:在最高点时,水受到重力mg和水桶对水向下的压力F(水对桶底的压力的反作用力),两个力的合力提供向心力,
mg+F=mv^2/r 取g=10m/s^2
F=mv^2/r-mg=0.5*3*3/0.6-0.5*10N=7.5-5N=2.5N
以水作为研究对象:在最高点时,水受到重力mg和水桶对水向下的作用力F,两个力的合力提供向心力,如果水桶对水向下的作用力F=0时,即水仅有重力提供向心力时,水具有最小速度:mg=mv^2/r
v=(gr)^(1/2)=(9.8*0.6))^(1/2)m/s=(5.88)))^(1/2)m/s=2.425m/s
2、水在最高点速率v=3m/s时,水对桶底的压力
以水作为研究对象:在最高点时,水受到重力mg和水桶对水向下的压力F(水对桶底的压力的反作用力),两个力的合力提供向心力,
mg+F=mv^2/r 取g=10m/s^2
F=mv^2/r-mg=0.5*3*3/0.6-0.5*10N=7.5-5N=2.5N
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