Question

【题目】杂技演员表演“水流星”，在长为1.6m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m=0.5kg的大小不计的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点时的速率为4m/s，则下列说法正确的是（　　）

A.“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出

B.“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5 N

C.“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用

D.“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零

Answer 1

【答案】D

【解析】

将水及容器做为一个整体，在最高点恰好不脱离圆周的最小速度为，则

整理得

AB．因此当在最高点的速度为4m/s，恰好能做完整的圆周运动，绳子拉力为零，重力恰好做为圆周运动的向心力，水不会从容器内流出，AB错误；

C．由于绳子拉力为零，水和容器处于完全失重状态，不是不受重力，而是所受重力完全做为圆周运动的向心力，C错误；

D．当绳子拉力为零时，再单独对水进行受力分析可知，水对容器底部的压力为零，D正确。

故选D。