高一物理题目，关于圆周运动

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/13 00:44:28
1、用长为L的绳子，拴住一只质量为M的桶，桶内装有质量为m的水，使其在竖直平面内做圆周运动，要使水桶在最高点对绳子产生(M+m)g的拉力，则水桶在最高点速度为（ ）答案：根号2gL
2、若航天员的座舱在竖直面内做匀速圆周运动，若圆半径R=20m，座舱的向心加速度a=60m/s2，那么此座舱每分钟转过的圈数为（ ）答案：16.55
需要详细的解体过程，答案不一定准确。

1
最高点重力和拉力提供向心力，（M+m)v^2/L=（M+m)g+F,F=(M+m)g
则解得v=根号2gL
2
由于是匀圆运动，ma=m*ω^2*R,N(圈数)=ω×60/2π
解得N=16.548

解:1.水桶在最高点的向心力Fn=(M+m)v^2/L;
拉力F拉=Fn-G,所以Fn=F拉+G=(M+m)g+(M+m)g=2(M+m)g;
所以Fn=(M+m)v^2/L=2(M+m)g,求得v=(2gL)^(1/2).
2.向心加速度an=ω^2r,60m/s^2=ω^2×20m求得ω≈1.732π/s;
1分钟=60秒
总角度θ=ωt=1.732π/s×60s=103.92π
总圈数n=θ/2π=51.96≈52
总结:第一题的答案是正确的;第二题怎么会各有各的答案呢?还有,每分钟转52圈也太夸张了,会晕死的……

1.最高点;2(M+m)g=(M+m)v^2/L
得v=根号2gL
ps重要的是作受力分析

2.a=w^2R=(2Лf)^2R
f=根号(a/R)/2Л=0.276