Question

1．一細繩下端系一質量為1kg的小桶，桶底上放一質量為0.5kg的木塊，現(xiàn)使小桶沿豎直面內的一個半徑為0.6m的圓弧運動，若小桶經(jīng)過圓弧最低點時的速度是3m/s，那么這時繩子拉力的大小為37.5N，木塊對桶底的壓力大小為12.5N．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 對小桶和木塊整體，由牛頓第二定律和向心力公式求繩子的拉力．再對木塊，由牛頓第二定律求出桶底對其的支持力，從而得到木塊對桶底的壓力．

解答 解：對小桶和木塊整體，由牛頓第二定律得
   T-（m_桶+m_木）g=（m_桶+m_木）$\frac{{v}^{2}}{R}$
可得繩子的拉力為 T=（m_桶+m_木）（g+$\frac{{v}^{2}}{R}$）=1.5×（10+$\frac{{3}^{2}}{0.6}$）N=37.5N
對木塊有：N-m_木g=m_木$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得 N=12.5N
由牛頓第三定律得：木塊對桶底的壓力大小為12.5N．
故答案為：37.5，12.5．

點評 解決本題的關鍵知道小球做圓周運動向心力的來源，結合牛頓第二定律進行求解，要靈活選取研究對象．