有关水流星

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/09/18 03:54:38
如图4－36所示的是杂技演员表演的“水流星”．一根细长绳的一端，系着一个盛了水的容器．以绳的另一端为圆心，使容器在竖直平面内做半径为R的圆周运动．N为圆周的最高点，M为圆周的最低点．若“水流星”通过最低点时的速度v=sqr5gR．则下列判断正确的是（ ）
A．“水流星”到最高点时的速度为零
B．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出
C．“水流星”通过最高点时，水对容器底没有压力
D．“水流星”通过最高点时，绳对容器有向下的拉力

最高点速度为v1，由机械能守恒：
mv^2/2=mg*2R+mv1^2/2.
v1=√(gR).

向心力：F=mv1^2/R=mg=G.
重力刚好提供向心力，所以不会有水流出来！同时水对容器也没有压力。
所以如果忽略桶的重力，则绳子此时也没有拉力！

选择：C。

若到最高点 水刚刚没流出来 则由 重力提供向心力得：mg=mv2/R v2=gR 对全程 由能量守恒得 ：1/2mv2=2mgR+1/2mv'2 解得：v'2=gR
v'=v所以选 c

设最地点速度v最高点速度V
机械能守恒mv^2/2=2mgR+mV^2/2
f=mv^2/R=mg
重力提供向心力
所以绳子没有拉力
c是正确答案
但是这个物理过程的难点是后面
突破最高点之后
水流星还成立么
因为如果只有重力提供向心力那么这个水桶将会做水平抛物
而不是继续做向心运动.
所以严格的来说这个水流星是不成立的
这才是难点.

C