Question

质量为 0.1kg 的木桶内盛水 0.4kg ，用 50cm 的绳子系住桶，使它在竖直面内做圆周运动．如果 通过最高点和

质量为 0.1kg 的木桶内盛水 0.4kg ，用 50cm 的绳子系住桶，使它在竖直面内做圆周运动．如果 通过最高点和最低点时的速度大小分别为 9m/S 和10m/s，求木桶在最高点最低点对绳子的拉力和水对牧童笛的压力

Answer 1

最低点，木桶和水受到两个力的作用，拉力F1和重力G＝0.5*10＝5N，它们的合力F1－G＝mv1^2/R　　　（V1＝10m/s）
所以F＝G+mv^2/2＝5N+0.5*10*10/0.5=105N，由牛顿第三定律，最低点对绳子的拉力＝F1＝105N
最高点
木桶和水受到两个力的作用，拉力F2和重力G＝5N，它们的合力G+F2＝mv2^2/R (v2=9m/s)
所以F2＝mv2^2/R-G ＝0.5*9*9/0.5-5＝76N，由牛顿第三定律，最高点对绳子的拉力＝F2＝76N

最低点，水受到两个力的作用，拉力F1和重力G＝0.4*10＝5N，它们的合力F1－G＝mv1^2/R　　　（V1＝10m/s）
所以F＝G+mv^2/2＝4N+0.4*10*10/0.5=84N，由牛顿第三定律，最低点对绳子的拉力＝F1＝84N
最高点
水受到两个力的作用，拉力F2和重力G＝04*10＝4N，它们的合力G+F2＝mv2^2/R (v2=9m/s)
所以F2＝mv2^2/R-G ＝0.4*9*9/0.5-4＝76N，由牛顿第三定律，最高点对绳子的拉力＝F2＝76N