Question

1．一细绳下端系一质量为1kg的小桶，桶底上放一质量为0.5kg的木块，现使小桶沿竖直面内的一个半径为0.6m的圆弧运动，若小桶经过圆弧最低点时的速度是3m/s，那么这时绳子拉力的大小为37.5N，木块对桶底的压力大小为12.5N．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 对小桶和木块整体，由牛顿第二定律和向心力公式求绳子的拉力．再对木块，由牛顿第二定律求出桶底对其的支持力，从而得到木块对桶底的压力．

解答 解：对小桶和木块整体，由牛顿第二定律得
   T-（m_桶+m_木）g=（m_桶+m_木）$\frac{{v}^{2}}{R}$
可得绳子的拉力为 T=（m_桶+m_木）（g+$\frac{{v}^{2}}{R}$）=1.5×（10+$\frac{{3}^{2}}{0.6}$）N=37.5N
对木块有：N-m_木g=m_木$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得 N=12.5N
由牛顿第三定律得：木块对桶底的压力大小为12.5N．
故答案为：37.5，12.5．

点评 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，要灵活选取研究对象．