高一物理题一道,各位帮忙看下额~谢谢

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/13 07:56:17
杂技演员表演水流星节目,手持两端系有水杯的绳子,两杯绕绳的中点在竖直面做圆周运动,两杯水质量相等,当其中一个杯子在最高点水恰好不落下来,求另一个杯子中水对杯的压力是重力的多少倍?
我算怎么会是6倍,答案是2倍,请各位帮忙看下,简要的说明下额~谢谢啦~= =

是这样的。因为杯子在最高点水恰好不落下来,这就说明了里面水的重力刚好充当了向心力。于是我们知道向心加速度的大小a=g。再来看下面的杯子,水有mg向下的重力,为了保持有向上ma(=mg)的加速度,那么它必须还有2mg向上的力,这样水受到的和力才是ma=mg向上,是吧。所以呢,那2mg向上的力就是杯子提供给水的支持力。根据牛顿定律。水也对杯子有2mg的压力。应该是这样了。如果那里不明白可以再问我。

两杯的速度相等!
上面的杯中的水恰好不落下来,说明离心力等于重力,方向相反!
下面的杯子中的水的离心力也等于重力!只不过与重力方向相同。
因此下面的杯子中的水对杯的压力等于离心力+重力=2倍的重力

最上面的水刚好不下落时,说明其重力刚好提供向心力。因为是一根绳子,所以线速度是一样的,也就是说所受的向心力也相同。下面的水所受向心力等于其所受支持力减去其重力要等于上面水的重力,而两者重力相等,所以下面水所受压力是重力的两倍。
我觉得已经说得够清楚的了。要再清楚,只能画个图给你……

解:设水杯质量为m,速度为v半径为r.因为是一个杯子在最高点水恰好不落下来
所以 对于最高点的杯子有 mg=mv平方/r,
又对于另一个杯子有F-mg=mv平方/r;
所以连立以上两试得F=2mg.
又因为杯子中水对杯的压力与杯对谁的支持力是作用力和反作用力,所以,另一个杯子中水对杯的压力是重力的2倍。

当其中一个杯子在最高点水恰好不落下来,这个杯子的向心加速度正好是g
二个杯子的速度大小相等,向心加速度也相同,另一个杯子合力为绳子拉力减重力
所以它受的绳子拉力为重力的2倍

先对上面的杯子分析
mg=mv2/r
v=根号gr
分析下面的杯子
N-mg=mv2/r=mg
N=2mg
所以是重力的2倍