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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)所受到的向心力F．
分析：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)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(jì)算即可求出需要的物理量．
解答：解：物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到重力、支持力和彈簧的拉力，彈簧的彈力提供向心力，
設(shè)彈簧的形變量為x，根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律，有：
kx=mω2（l0+x）
解得：x=
mω2l0
k-mω2
=0.1m
由彈簧的彈力公式有：
F=kx=10N        
答：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所受到的向心力F為10N．
點(diǎn)評：此題將彈力與圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合在了一起，處理時(shí)的關(guān)鍵點(diǎn)時(shí)彈簧伸長后的長度是小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?江西模擬）如圖所示，兩塊帶有等量異號電荷的平行金屬板分別固定在長L=1m的光滑絕緣板的兩端，組成一帶電框架，框架右端帶負(fù)電的金屬板上固定一根原長為L0=0.5m的絕緣輕彈簧，框架的總質(zhì)量M=9kg，由于帶電，兩金屬板間產(chǎn)生了2×103V的高電壓，現(xiàn)用一質(zhì)量為m=1kg，帶電量q=+5×10 -2C的帶電小球（可看成質(zhì)點(diǎn)，且不影響金屬板間的勻強(qiáng)電場）將彈簧壓縮△L=0.2m后用線拴住，因而使彈簧具有65J的彈性勢能，現(xiàn)使整個(gè)裝置在光滑水平面上以V0=1m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中拴小球的細(xì)線突然斷裂因而使小球被彈簧彈開．不計(jì)一切摩擦，且電勢能的變化量等于電場力和相對于電場沿電場方向的位移的乘積．求：
（1）當(dāng)小球剛好被彈簧彈開時(shí)，小球與框架的速度分別為多少？
（2）通過分析計(jì)算回答：在細(xì)線斷裂以后的運(yùn)動(dòng)中，小球能否與左端金屬板發(fā)生接觸？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)所受到的向心力F．
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科目：高中物理 來源：同步題 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩塊帶有等量異號電荷的平行金屬板分別固定在長L=1 m的絕緣板的兩端，組成一帶電框架，框架右端帶負(fù)電的金屬板上固定一根原長為l0=0.5 m的絕緣輕彈簧，框架的總質(zhì)量M=9 kg。由于帶電，兩金屬板間產(chǎn)生了2×103 V的高電壓，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg、帶電荷量q=+5×10-2 C的帶電小球（可看成質(zhì)點(diǎn)，且不影響金屬板間的勻強(qiáng)電場）將彈簧壓縮△l=0.2 m后用線拴住，因而使彈簧具有65 J的彈性勢能�，F(xiàn)使整個(gè)裝置在光滑水平面上以v0=1 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中拴小球的細(xì)線突然斷裂因而使小球被彈簧彈開。不計(jì)一切摩擦，且電勢能的變化量等于電場力和相對于電場沿電場方向的位移的乘積，求：
(1)當(dāng)小球剛好被彈簧彈開時(shí)，小球與框架的速度分別為多大？
(2)通過分析計(jì)算回答：在細(xì)線斷裂以后的運(yùn)動(dòng)中，小球能否與左端金屬板發(fā)生接觸？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬板分別固定在地絕緣板的兩端，組成一帶電框架，兩平行金屬板間的距離L=1 m，框架右端帶負(fù)電的金屬板上固定一根原長為l0=0.5 m的絕緣輕彈簧，框架的總質(zhì)量M=9 kg.由于帶電，兩金屬板間產(chǎn)生了高電壓U=2×103 V.現(xiàn)用一質(zhì)量為m=1 kg、帶電量g=+5×10-2 C的帶電小球.將彈簧壓縮△l=0.2 m后用線拴住，致使彈簧具有Ep=65 J的彈性勢能.現(xiàn)使整個(gè)裝置在光滑水平面上以v0=1 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中拴小球的細(xì)線突然斷裂致使小球被彈簧彈開.不計(jì)一切摩擦，且電勢能的變化量等于電場力和相對于電場方向位移的乘積.求：

(1)當(dāng)小球剛好被彈簧彈開時(shí)，小球與框架的速度分別為多大?

(2)通過計(jì)算分析回答：在細(xì)線斷裂以后的運(yùn)動(dòng)中，小球能否與左端金屬板發(fā)生碰撞?

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