所謂“水流星”表演時(shí),就是用繩系著裝有水的小桶,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),而水不灑落。如果在表演“水流星”節(jié)目時(shí),栓杯子的繩長(zhǎng)為,其最大承受力是杯子和杯內(nèi)水的重量的8倍,要使繩子不斷裂,節(jié)目表演成功,杯子通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度的取值范圍為多少?
杯子在最低點(diǎn)時(shí),進(jìn)行受力分析如圖。設(shè)杯子在最低點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為,杯子和杯內(nèi)的水的總質(zhì)量為
………………………………………………………………2分
       ③
         ④…………………………………………………2分
∴由③④式可以解得
   ⑤…………………………………………………………1分
在杯子的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,只有重力做功(繩子的拉力的方向始終與運(yùn)動(dòng)的方向垂直,所以不做功,空氣阻力忽略不計(jì)),機(jī)械能守恒。
設(shè)杯子在最高點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為
    ⑥………………………………………………2分
由⑤⑥式可以解得
……………………………………………………………………………1分
又要使杯子和杯內(nèi)的水能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),在最高點(diǎn)時(shí),必須滿(mǎn)足至少杯子和杯內(nèi)的水的重力全部用來(lái)提供向心力。
 
 …………………………………………………………………………2分
綜上所述…………………………………………………………2分
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,輕桿長(zhǎng)為3L=30cm,在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m=的小球A和B,桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),已知球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),球B對(duì)桿恰好無(wú)作用力.則此時(shí)B的線(xiàn)速度          ;當(dāng)B球以相同的線(xiàn)速度轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí),A球?qū)U的作用力           ,桿對(duì)B球的作用力           。(g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

長(zhǎng)度不同的兩根細(xì)繩,懸于同一點(diǎn),另一端各系一個(gè)質(zhì)量相同的小球,使它們?cè)谕凰矫鎯?nèi)做勻速圓錐擺運(yùn)動(dòng),如圖,則兩個(gè)球具有相同的量是(        )
A.角速度B.線(xiàn)速度C.向心力D.繩的拉力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),若突然撤去其中一個(gè)力(其它力保持不變).此物體不可能作:     (   )
A.勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

甲、乙兩物體都在做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列幾種情況中,甲物體加速度較大的是
A.它們的線(xiàn)速度相等,乙的半徑小
B.它們的周期相等,甲的半徑小
C.它們的角速度相等,乙的線(xiàn)速度小
D.它們的線(xiàn)速度相等,在相同時(shí)間內(nèi)甲與圓心的連線(xiàn)掃過(guò)的角度比乙小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個(gè)用相同材料制成的靠摩擦傳動(dòng)的輪A和B水平放置,兩輪半徑Ra=2Rb,當(dāng)主動(dòng)輪A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在A輪邊緣放置的小木塊恰能相對(duì)靜止在A輪邊緣上,若將同一小木塊放在B輪上,欲使木塊相對(duì)B輪也靜止,則木塊距B輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為(   )
A.Rb/4B.Rb/3
C.Rb/2D.Rb

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

對(duì)于在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓錐擺的擺球,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.重力做功,擺線(xiàn)對(duì)球的拉力不做功
B.重力和拉力都不做功
C.重力和拉力都做功
D.重力不做功,擺線(xiàn)對(duì)球的拉力做功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

0.4 m長(zhǎng)的輕桿上端固定800g的小球,小球(可視為質(zhì)點(diǎn))繞桿在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度為1m/s,桿對(duì)小球作用力(g=10m/s2)為
A.6N, 拉力B.6N, 支持力C.8N, 支持力D.10N, 支持力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上,其軸線(xiàn)沿豎直方向,母線(xiàn)與軸線(xiàn)之間的夾角為。一長(zhǎng)為的輕繩一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)處,另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為的小物體。物體以速度繞圓錐體的軸線(xiàn)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(結(jié)果可保留根式)

⑴當(dāng)時(shí),求繩對(duì)物體的拉力;
⑵當(dāng)時(shí),求繩對(duì)物體的拉力。

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