12.雜技演員表演“水流星”,在長為0.9m的細繩的一端,系一個與水的總質量為m=0.5kg 的盛水容器,以繩的另一端為圓心,在豎直平面內(nèi)做圓周運動,如圖所示,若“水流星”通過最高點時的速率為3m/s,則下列說法正確的是(g=10m/s2)( 。
A.“水流星”通過最高點時,有水從容器中流出
B.“水流星”通過最高點時,繩的張力及容器底部受到的壓力均為零
C.“水流星”通過最高點時,處于完全失重狀態(tài),不受力的作用
D.“水流星”通過最高點時,繩子的拉力大小為5 N

分析 當在最高點水對桶底無壓力時,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.對整體分析,運用牛頓第二定律求出繩子拉力的大。

解答 解:A、B、D、當水對桶底壓力為零時有:mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得v=$\sqrt{gr}=\sqrt{10×0.9}$=3m/s,由于“水流星”通過最高點的速度為3m/s,知水對桶底壓力為零,不會從容器中流出.對水和桶分析,有:T+mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得T=O.知此時繩子的拉力為零.故AD錯誤,B正確.
C、“水流星”通過最高點時,僅受重力,處于完全失重狀態(tài).故C錯誤.
故選:B

點評 解決本題的關鍵搞清做圓周運動向心力的來源,運用牛頓第二定律進行求解.

練習冊系列答案
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(1)勻強電場的電場強度E的大;
(2)小球通過A點時的動能.

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C.在α、β、γ這三種射線中,γ射線的穿透能力最強,α射線的電離能力最強
D.${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{13}^{27}$Al→${\;}_{15}^{30}$P+${\;}_{0}^{1}$n是原子核的人工轉變方程
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C.物體的初速度為5 m/sD.物體的初速度是10 m/s

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A.b燈變暗,a、c燈變亮B.a、b、c燈泡全變亮
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