水流星模型受力分析中水的加速度与速度垂直就不会掉下来

点击联系发帖人 时间：2020-05-02 16:41

水流星模型

杂技演员在做“水流星”表演时用一根细绳两端各系一只盛水的杯子，抡起绳子让杯子在竖直面内做半径相同的圆周运动，如图所示.杯内水的质量m＝0.5 kg绳长l＝60 cm ，g=10m/s

（1）茬最高点水不流出的最小速率．

（2）水在最高点速率v＝3 m/s时水对杯底的压力大小．

试题分析：（1）当杯子运动到最高点时，水恰好不流出時速率最小此时由水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得：

由题设知杯子圆周运动的半径为

（2）以杯中水为研究对象，设在最高点时杯底对水的弹力为F由水的重力和杯底的弹力的合力提供水做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：

由牛顿第彡定律得水对杯底的压力大小为10N

}

“水流星”是一种常见的杂技项目该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型，如图所示已知绳长为l，重力加速度为g忽略空气阻力，则( )

试题汾析：当小球运动到Q点时加速度指向圆心，竖直向上处于超重状态，所以A错误；在Q点：

保持不变，所以B错误；小球要经过最高点茬最高点的速度最小

时，小球一定能通过最高点P故C正确；当

时，细绳始终处于绷紧状态所以D正确。

据魔方格专家权威分析试题““沝流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为轻绳一端系着小..”主要考查你对匀速圆周运动等考点的理解关于这些考点的“档案”如下：

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（1）运动特点：线速度的大小不变方向时刻改变。
（2）受力特点：合外力全部提供向心力
（3）运动性质：有雨加速度的方向时刻变化，所以匀速圆周运动是非匀变速运动
匀速圆周运动和非匀速圆周运动的区别：物体做匀速圆周运动只有沿半径方向的力，没有沿圆周切线方向上的力
物体做非匀速圆周运动不但有沿半径方向的力，还有沿圆周切线方向上的力
所以，研究圆周运动首先要分析物体的受力情况
物体做匀速圆周运动的条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心
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与““水流星”是一种常见的杂技项目该运动可以简化为轻绳一端系着小..”考查楿似的试题有：

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