Question

这题怎么做受力分析啊不太明白底下的解析也不太懂麻烦回答详细一点哦？

物理圆周运动

Answer 1

为了维持圆周运动，总受力就是向心力。

对于水，收到的向心力F=ma，其中m是水的质量，a是向心加速度，a=v²/r，v是此时的速度，r是圆周半径。

水受到的向心力由两部分组成，就是自身重力mg+桶给的压力N

所以 mg+N=mv²/r

N=mv²/r-mg=0.5×5×5/0.5-0.5×10=20牛

桶给水的压力等于水对桶底的压力。作用力与反作用力。

水桶承受的压力20牛，方向向上。

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对于水+桶，依然是同样的道理，向心力F=(M+m)v²/r, 由两部分组成，自身重力（M+m）g加上绳子的拉力T

所以 （M+m）g+T=(M+m)v²/r

T=(M+m)v²/r-（M+m）g=(2+0.5)×5×5/0.5-(2+0.5)×10=100牛

绳子对桶的拉力100牛，方向向下

追问

水桶的速度能否直接等于水的速度呢？它俩不是一起的吗？题目中说桶v等于5m/s那是不是水在最高点也等于5m/s呢？假设水只受重力算出来v刚好等于5m/s那么不就说明了桶对水没有作用力吗？为什么算的时候是mg➕N等于mv2/r呢？

追答

水桶和水的速度是一样的。v=5m/s,是指在最高点时的速度。
受力分析不能假设。只对水进行受力分析，不是假设水只受重力。
水受到的力=自身重力mg+桶给的压力N
因为在做圆周运动，水受到的合力就是向心力。mv²/r是向心力公式，所以mg+N=mv²/r
如果计算结果N=0，则可以说明此时桶对水没有压力。在计算出来之前，还是要老老实实做好受力分析。

追问

奥奥我发现我算错了只受重力水的速度是根号5不是5所以桶对水有压力