Question

【題目】中國的吳橋雜技享譽(yù)世界，如圖甲是雜技演員表演傳統(tǒng)節(jié)目水流星。用細(xì)繩系著裝有水的小桶。在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小桶運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，可簡(jiǎn)化為圖乙所示情形，已知水的質(zhì)量為m，水的重心到轉(zhuǎn)軸O的距離為L，則下列說法正確的是　　

A. 最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí)，水和小桶的最小速率為零

B. 最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí)，水對(duì)桶底的作用力大小為mg

C. 最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí)，水對(duì)桶底的作用力為零

D. 最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí)，繩上的拉力大小大于mg

Answer 1

【答案】C

【解析】

水和小桶做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)水不流出的條件是：水和水桶的重力剛好提供所需要的向心力。這時(shí)的最小速度即是過最高點(diǎn)的臨界速度v；以水為研究對(duì)象，重力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有：；解得；故最小速度為；對(duì)水分析，此時(shí)所需的向心力，故此時(shí)水桶對(duì)水無作用力，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C。