Question

【题目】小明同学在学习了圆周运动的知识后学做“水流星”，他找来一根最大能够承受Tm=52N拉力的细绳，用这根细绳的一端系住一个小桶，小桶内盛了适量的水，水和桶的总质量为m=0.2kg，然后抓住细绳另一端使水和桶一起在竖直面内做圆周运动，经测量，水和桶所做圆周运动的半径为R=0.4m，g取10m/s2。

(1)为了使水和桶在经过最高点时水不至于从小桶中流出来，水和桶的速度v1至少要多大？

(2)为了使水和桶在经过最低点时不至于把细绳拉断，水和桶的速度v2不能超过多少？

(3)若水和桶经过最高点时的速度大小为v3=4m/s，细绳受到的拉力有多大？

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)。

【解析】

本题考察竖直平面内圆周运动绳物模型的分析。

(1) 水和桶在经过最高点时水不至于从小桶中流出来，重力充当向心力

解得

(2)对水桶在最低点时受力分析

(3) 对水桶在最高点时受力分析