Question

繩子系著裝有水的小水桶，在豎直平面內(nèi)作圓周運動，水的質(zhì)量m=0.5Ｋg，繩長40cm，若不考慮桶的尺寸，求： 
①桶通過最高點時至少要有多大的速度水才不會流出？
②若水在最高點速度為V＝5m/s，水對桶的壓力是多少？（g=10m/s²）

Answer 1

①2m/s②26.25N

（12分）要使水不流出，即所有的重力要充當(dāng)向心力，即
mv²/r=mg……………………………..(3分)
v²="gr"
v="2m/s" ……………………………….（2分）
在最高點，速度為5m/s時
向心力 F=F_N+mg=mv²/r…………………………(3分)
="31.25N"
故：F_N＝31.25-mg=26.25N…………………….(2分)
根據(jù)牛頓第三定律可知水對水桶的壓力為26.25N。（2分）