Question

6．一根原長為l₀=0.1m的輕彈簧，一端拴住質(zhì)量為m=0.5kg的小球，以另一端為圓心在光滑的水平面上做勻速圓周運動，如圖所示，角速度為ω=10rad/s，彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m，求小球做勻速圓周運動所受到的拉力大�。�

Answer 1

分析 小球做勻速圓周運動時需要的向心力由彈簧的彈力提供，根據(jù)胡克定律和向心力公式列式計算即可求出需要的物理量．

解答 解：設小球做勻速轉(zhuǎn)動時，彈簧的長度為r，此時彈簧產(chǎn)生的拉力為F，由胡克定律知：

F=k（r-l₀）…①
又彈簧的對小球的拉力提供向心力，則：
F=mω²r…②
①②兩式聯(lián)立得，帶入數(shù)據(jù)得：
r=0.2m
則小球做勻速圓周運動所受到的拉力F=10N
答：小球做勻速圓周運動所受到的拉力大小是10N．

點評 此題將彈力與圓周運動結(jié)合在了一起，處理時的關鍵點時彈簧伸長后的長度是小球做圓周運動的半徑．