一细杆与水桶相连,水桶中装有水,水桶与细杆一起在竖直平面内做-查字典问答网
分类选择

来自韩翔宇的问题

  一细杆与水桶相连,水桶中装有水,水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动,如图所示,水的质量m=0.5kg,水的重心到转轴的距离l=50cm。⑴若在最高点水不流出来,求

  一细杆与水桶相连,水桶中装有水,水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动,如图所示,水的质量m=0.5kg,水的重心到转轴的距离l=50cm。

  

  ⑴若在最高点水不流出来,求桶的最小速率;

  ⑵若在最高点水桶的速率v=3m/s,求水对桶底的压力。(g=10m/s2)

1回答
2020-04-28 03:46
我要回答
请先登录
李德远

  解析:

  分别以水桶和桶中的水为研究对象,对它们进行受力分析,找出它们做圆周运动所需向心力的来源,根据牛顿运动定律建立方程即解。⑴以水桶中的水为研究对象,在最高点恰好不流出来,说明水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力,此时桶的速率最小。此时有:mg=m则所求的最小速率为:v0==2.24m/s⑵在最高点,水所受重力mg的方向竖直向下,此时水具有向下的向心加速度,处于失重状态,其向心加速度的大小由桶底对水的压力和水的重力决定。由向心力公式F=m可知,当v增大时,物体做圆周运动所需的向心力也随之增大,由于v=3m/s>v0=2.24m/s,因此,当水桶在最高点时,水所受重力已不足以水做圆周运动所需的向心力,此时桶底对水有一向下的压力,设为FN,则由牛顿第二定律有:FN+mg=m∴FN=m-mg代入数据可得FN=4N。⑴桶的最小速率为2.24m/s;⑵水对桶底的压力为4N。

2020-04-28 03:51:21

最新问答

推荐文章

猜你喜欢

附近的人在看

推荐阅读

拓展阅读

  • 大家都在看
  • 小编推荐
  • 猜你喜欢
  •