Question

1．雜技演員表演水流星的方法如下：一根細(xì)繩的一端系有盛滿水的小水桶，手拉繩的另一端，并以此為圓心，讓小水桶在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．當(dāng)水流星通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)（　　）

• A． 水必定從水桶中流出
• B． 水對(duì)小水桶底部的壓力必定為零
• C． 容器中的水可能處于完全失重狀態(tài)
• D． 手對(duì)繩的拉力可能為零

Answer 1

分析 在最高點(diǎn)當(dāng)繩子的張力恰好為零時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律求出臨界的最小速度，從而判斷水能否從容器中流出．對(duì)整體分析，運(yùn)用牛頓第二定律分析繩的張力及容器底受到的壓力大�。�

解答 解：A、在最高點(diǎn)當(dāng)繩子的張力恰好為零時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：mg=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{r}$，
解得：v₀=$\sqrt{gr}$
則知“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)的速度至少為$\sqrt{gr}$，水必定不能從水桶中流出．故A錯(cuò)誤；
B、小水桶在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)的速度若大于$\sqrt{gr}$，則水對(duì)小水桶底部的壓力不為零．故B錯(cuò)誤；
C、若恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，水不從容器流出，此時(shí)繩子張力為零，水和桶都只受重力，處于完全失重狀態(tài)，手對(duì)繩的拉力為零．故C正確，D正確．
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵搞清做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．