Question

如图所示，杂技演员在表演“水流星”，用长为1.6m轻绳的一端，系一个总质量为0.5kg的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内圆周运动，若“水流星”通过最高点的速度为4m/s，g取10m/s²，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，绳的张力及容器的底部受到的压力均为零

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，绳子的拉力大小为5N

Answer 1

分析：当在最高点水对桶底无压力时，根据牛顿第二定律求出临界的最小速度，从而判断水能否从容器中流出．对整体分析，运用牛顿第二定律求出绳子拉力的大小．

解答：解：A、当水对桶底压力为零时有：mg=m

v2

r

，解得v=

gr

=4m/s．“水流星”通过最高点的速度为4m/s，知水对桶底压力为零，不会从容器中流出．对水和桶分析，有：T+Mg=M

v2

r

，解得T=O．知此时绳子的拉力为零．故A错误，D错误，B正确．
C、“水流星”通过最高点时，仅受重力，处于完全失重状态．故C错误．
故选B．

点评：解决本题的关键搞清做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．