2019-2020学年人教版物理必修二讲义:第5章 习题课3 竖直面内的圆周运动问题 Word版含答案
2019-2020学年人教版物理必修二讲义:第5章 习题课3 竖直面内的圆周运动问题 Word版含答案第2页

  思路点拨:在最高点水不流出的临界条件为只有水的重力提供向心力,水与水桶间无弹力的作用.

  [解析] (1)以水桶中的水为研究对象,在最高点恰好不流出来,说明水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力,此时桶的速率最小.

  此时有:mg=m,

  则所求的最小速率为:

  v0=≈2.24 m/s.

  (2)此时桶底对水有一向下的压力,设为FN,则由牛顿第二定律有:

  FN+mg=m,

  代入数据可得:FN=4 N.

  由牛顿第三定律,水对桶底的压力:FN′=4 N.

  [答案] (1)2.24 m/s (2)4 N

  

  1.如图所示为模拟过山车的实验装置,小球从左侧的最高点释放后能够通过竖直圆轨道而到达右侧.若竖直圆轨道的半径为R,要使小球能顺利通过竖直圆轨道,则小球通过竖直圆轨道的最高点时的角速度最小为(  )

  

  A.  B.2 C. D.

  C [小球能通过竖直圆轨道的最高点的临界状态为重力提供向心力,即mg=mω2R,解得ω=,选项C正确.]