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如圖，小杯里盛有的水，水和杯的質量共1.5kg,用繩子系住小杯在豎直平面內做“水流星”表演，轉動半徑為1m， g取10m/s²,求：(結果可用根式表示)

(1) 為使小杯經過最高點時水不流出, 在最高點時最小速率是多少?
(2) 當水杯在最高點速率V₁=5m/s時,在最高點時，繩的拉力是多少？
（3）若水杯在最低點速率V₂=10m/s時,在最低點時，繩的拉力大小是多少？

( 1)

（2）T=22.5N（3）T=165N

試題分析：（1）受力分析，確定圓周運動所需要的向心力是由哪個力提供的；
（2）水對小杯底的壓力與杯子對水的支持力是作用力與反作用力，只要求出杯子對水的支持力的大小就可以了，它們的大小相等，方向相反；
（3）物體恰好能過最高點，此時的受力的條件是只有物體的重力作為向心力．
解：由

得：

（2）

得：T=22.5N
（3）

得：T=165N
點評：水桶在豎直面內做圓周運動時向心力的來源是解決題目的重點，分析清楚哪一個力做為向心力，再利用向心力的公式可以求出來，必須要明確的是當水桶恰好能過最高點時，只有水的重力作為向心力，此時水恰好流不出來．

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某同學在“研究平拋運動”的實驗中有如下操作步驟，
①試按合理的順序將步驟序號填在下面的線上：_________________________。
A．用鉛筆在白紙上記下拋出點位置O
B．取下白紙，用平滑曲線連接小球依次通過的各點，得出平拋運動軌跡
C．用重錘線和直尺畫出過O點的豎直線oy；用三角板畫出過O點的水平線ox
E．每次都從斜槽的同一位置處由靜止釋放小球，并用鉛筆在白紙上依次記下小球通過各點的位置
D．安裝斜槽，并使槽的末端切線沿水平方向，將白紙釘在木板上，并豎直固定木板
F．在平拋運動軌跡上取A、B、C三點，用三角板和刻度尺，分別量出三點的水平位移x和豎直位移y
G．利用水平和豎直位移x、y，計算三次平拋的初速Vo，再求出三次的平均值作為測量最后結果
②在D中“使槽的末端切線沿水平方向”的目的是為了保證；在E中“每次都從斜槽的同一位置處由靜止釋放小球”的目的是為了保證。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

（文）在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為L，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖4中的O、A、B、C所示，原點O為拋出點，則小球平拋的初速度的計算式為V₀=______（用L、g表示）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（1）做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡，為了能準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，你認為不正確的是。

A．通過調節(jié)使斜槽的末端保持水平
B．每次釋放小球的位置必須不同
C．每次必須由靜止釋放小球
D．小球運動時不應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
（2）在實驗中得到如圖所示的坐標紙，已知坐標紙方格邊長a和當地的重力加速度為g求：v_b .
（3）如圖 a是研究小球在斜面上平拋運動的實驗裝置，每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角θ，獲得不同的射程x，最后作出了如圖b所示的x－tanθ圖象。則：

由圖b可知，小球在斜面頂端水平拋出時的初速度v₀＝ m/s。實驗中發(fā)現(xiàn)θ超過60⁰后，小球將不會掉落在斜面上，則斜面的長度為 m。（g取10m/s²）
（4）若最后得到的圖象如圖c所示，則可能的原因是。
A．釋放小球的位置變高
B．小球飛行時遇到較大阻力
C．釋放小球時有初速度
D．小球與斜槽間的摩擦較大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉動.用下面的方法測量它勻速轉動時的角速度.實驗器材:電磁打點計時器、米尺、紙帶、復寫紙片.
實驗步驟:

①如圖所示，將電磁打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后，固定在待測圓盤的側面上，使得圓盤轉動時，紙帶可以卷在圓盤側面上.
②啟動控制裝置使圓盤轉動，同時接通電源，打點計時器開始打點.
③經過一段時間，停止轉動和打點，取下紙帶，進行測量.
（1）由已知量和測得量表示的角速度的表達式為ω=_________，式中各量的意義是：___________________________________________________________________________.
（2）某次實驗測得圓盤半徑r=5.50×10^-² m，得到的紙帶的一段如圖所示，求得角速度為__________.（保留兩位有效數字）