Question

高一物理圆周运动。

物理模型：绳子拴着水桶，桶里有水。做圆周运动。就是书上的“水流星”当它在最高点时，若使水不留出来，最小速率的问题。这个会算、但就是不知为什么在最高点水不流出的前题下，仅由重力提供向心力时速度最小？求解释。注意请通俗详细、本人能理解的给分。谢谢了。

Answer 1

圆周运动在半径不变的情况下，速率越高，需要的向心力越大；或者说向心力越大意味着圆周运动速率越大，也就是向心力越小就意味着运动速率越小。
在最高点时，向心力等于重力加上绳子上的张力，而绳子上的张力不能是负的，因此，当绳子张力为零时，向心力等于重力，为最小，因此，此时的速率最小。

Answer 2

因为在最高点，当圆周运动速度等于根号下gr时，水的重力完全充当向心力，就不会向下流出了。就像宇航员在太空失重一样，宇航员收到万有引力的作用，但是万有引力完全充当了围绕地球运动的向心力，就表现的没有重力了。
在最高点受力分析，收到重力还有容器底的压力即：F+mg=mv^2/r,知道当F为零时，速度最小，所以仅由重力提供向心力时速度最小。不知道恩呢更不能听懂。欢迎追问

Answer 3

1.当水到最高处时，向心力一般由两个力合成而来。一个是不变的重力，另一个是可变的桶底对
水的 压力，
2..当只有重力提供向心力时，意味着桶底对水压力为0，此时的向心力最小，等于重力。
3.根据向心力公式，向心力越大，速度就越大。（此题中半径一定）

Answer 4

坐过过山车吧，过山车在做圆周运动时，通过最高点，过山车不会掉下来吧。可以把水看成是过山车，在最高点时，所需最小速度是重力提供向心力，当速度大于最小速度时，重力和桶对水的压力提供向心力，当速度小于最小速度时，水还没有到达最高点就掉下来了，此时，水的重力大于所需向心力，水做近心运动。

Answer 5

此状态下，重力提供向心力，如果离心力大于重力即速度大于根号下r*g，那么水桶就会受到压力，如果速度小于根号下r*g，那么重力就会大于离心率，谁就会流出，所以速度不能小于根号下r*g