如圖所示,彈簧一端固定在轉(zhuǎn)軸上,另一端與小球相連,小球在光滑的水平面上繞軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度為0.5 m,勁度系數(shù)為2 000 N/m,小球的質(zhì)量為kg,當(dāng)小球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為0.4 s時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量是多少?

答案:
解析:

  依據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心力表達(dá)式以及胡克定律求解.

  設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為x,則有

  kx=m(l0+x)ω2,

  ω=2π/T

  聯(lián)立以上兩式,代入數(shù)據(jù)解得彈簧的伸長(zhǎng)量為:

  x=0.033 m.


提示:

本題小球受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力和總是指向圓心的彈簧的彈力的作用,彈簧的彈力充當(dāng)向心力.要注意圓周運(yùn)動(dòng)中涉及彈簧的問(wèn)題中,彈簧的長(zhǎng)度通常會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化,要注意圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系.


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(1)盤(pán)的角速度ω0多大時(shí),物體A開(kāi)始滑動(dòng)?
(2)當(dāng)角速度達(dá)到2ω0時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量△x是多少?

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(1)盤(pán)的角速度多大時(shí),物體開(kāi)始滑動(dòng)?
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(1)盤(pán)的角速度ω0多大時(shí),物體A開(kāi)始滑動(dòng)?
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