Question

如图，质量为0.5kg的小桶里盛有1kg的水，用绳子系住小桶在竖直平面内绕O点做“水流星”表演，转动半径为1m，小桶通过最低点的速度为8m/s．求：
（1）小桶过最低点时水对杯底的压力；
（2）为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）在最低点，根据向心力公式即可求解；
（2）物体恰好能过最高点，此时的受力的条件是只有物体的重力作为向心力．
解答：解：（1）在最低点，根据向心力公式得：

解得：
根据牛顿第三定律，有：
（2）物体恰好能过最高点，此时的受力的条件是只有物体的重力作为向心力，则

解得：
答：（1）小桶过最低点时水对杯底的压力为74N；
（2）为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率为m/s
点评：水桶在竖直面内做圆周运动时向心力的来源是解决题目的重点，分析清楚哪一个力做为向心力，再利用向心力的公式可以求出来，必须要明确的是当水桶恰好能过最高点时，只有水的重力作为向心力，此时水恰好流不出来．