题目

如图所示的是杂技演员表演的“水流星”.一根细长绳的一端，系着一个盛了水的容器.以绳的另一端为圆心，使容器在竖直平面内做半径为R的圆周运动.N为圆周的最高点，M为圆周的最低点.若“水流星”通过最低点时的速度v＝

5gR

.则下列判断正确的是（　　）
A. “水流星”到最高点时的速度为零
B. “水流星”通过最高点时，有水从容器中流出
C. “水流星”通过最高点时，水对容器底没有压力
D. “水流星”通过最高点时，绳对容器有向下的拉力

提问时间：2020-12-07

答案

A、根据动能定理得，−mg•2R＝

1

2

mv′2−

1

2

mv2，解得最高点的速度v′=

gR

．故A错误．
B、对桶中的水分析，有N+mg=m

v′2

R

，解得N=0．知水对桶底压力恰好为零，水恰好不流出．故B错误，C正确．
D、对整体受力分析，有：F+mg=m

v′2

R

，解得F=0，绳子的拉力为零．故D错误．
故选C．

根据动能定理求出“水流星”通过最高点的速度，根据牛顿第二定律去判断绳子对容器有无拉力，水对桶底部是否有压力．

本题考点：向心力；牛顿第二定律．

考点点评：解决本题的关键知道物体在竖直平面中做圆周运动，在最高点的临界情况，以及知道向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．