如图，质量为0．5kg的小杯里盛有1kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1m，g取10m／s。求：（1）为使小杯经过最高点时水不流出 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图，质量为0．5kg的小杯里盛有1kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1m，g取10m／s。求：

（1）为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率是多少?
（2）当水杯在最高点速率V₂=5m／s时，在最高点时，绳的拉力?

答案

(1)

(2)22.5N

解析

试题分析：对桶中的水进行受力分析，受重力和桶底对水的压力，根据两个力的合力提供向心力，求出桶底对水的压力．当水桶过最高点时水恰好不溢出，则桶底对水的压力为0，求出此时的速度，再对桶和水整体受力分析，根据竖直方向上的合力提供向心力，求出绳子的拉力．
对桶中的水分析有：

，当水桶过最高点时水恰好不溢出，则桶底对水的压力为0，有

．则

．
对桶和水整体有：

，解得F=22.5N．
点评：解决本题的关键知道做圆周运动沿半径方向上的合力提供物体所需的向心力．以及知道当水桶过最高点时水恰好不溢出，此时桶底对水的压力为0．

核心考点

试题【如图，质量为0．5kg的小杯里盛有1kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1m，g取10m／s。求：（1）为使小杯经过最高点时水不流出】；主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2

的光滑

圆形轨道，BC段为高为h=5

的竖直轨道，CD段为水平轨道。一质量为0.1

的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2

/s，离开B点做平抛运动（g取10

/s²），求：

（1）小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离；
（2）小球到达B点时对圆形轨道的压力大小？

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关于力和运动的关系，以下说法中正确的是

A．物体受到外力作用，其速度大小一定改变

B．物体受到恒定的合外力作用，其加速度一定不变

C．物体做曲线运动，说明其受到合外力为变力

D．物体做匀速圆周运动，其受到的合外力为恒力

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压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理图如图，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I₀，在这段时间内（）

A．升降机可能匀减速下降

B．升降机一定匀减速下降

C．升降机可能匀加速下降

D．升降机一定匀加速下降

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如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于，它们的最大加速度不能大于

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粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，且沿x轴方向的电势j与坐标值x的关系如下表格所示：

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
x/m	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.45
φ/10⁵v	9.00	4.50	3.00	2.25	1.80	1.50	1.29	1.13	1.00

根据上述表格中的数据可作出如右的j—x图像。现有一质量为0.10kg，电荷量为1.0´10^-7C带正电荷的滑块（可视作质点），其与水平面的动摩擦因素为0.20。问：

（1）由数据表格和图像给出的信息，写出沿x轴的电势j与x的函数关系表达式。
（2）若将滑块无初速地放在x=0.10m处，则滑块最终停止在何处？
（3）在上述第（2）问的整个运动过程中，它的加速度如何变化？当它位于x=0.15m时它的加速度多大？
（4）若滑块从x=0.60m处以初速度v₀沿-x方向运动，要使滑块恰能回到出发点，其初速度v₀应为多大？

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