Question

【題目】中國的吳橋雜技享譽世界，如圖甲是雜技演員表演傳統節目水流星。用細繩系著裝有水的小桶。在豎直面內做圓周運動，當小桶運動到最高點時，可簡化為圖乙所示情形，已知水的質量為m，水的重心到轉軸O的距離為L，則下列說法正確的是　　

A. 最高點水剛好不流出時，水和小桶的最小速率為零

B. 最高點水剛好不流出時，水對桶底的作用力大小為mg

C. 最高點水剛好不流出時，水對桶底的作用力為零

D. 最高點水剛好不流出時，繩上的拉力大小大于mg

Answer 1

【答案】C

【解析】

水和小桶做圓周運動，在最高點水不流出的條件是：水和水桶的重力剛好提供所需要的向心力。這時的最小速度即是過最高點的臨界速度v；以水為研究對象，重力提供圓周運動向心力有：；解得；故最小速度為；對水分析，此時所需的向心力，故此時水桶對水無作用力，故ABD錯誤，C正確；故選C。