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如圖所示,質量分別為M和m的兩個小球A、B套在光滑水平直桿P上,整個直桿被固定于豎直轉軸上,并保持水平,兩球間用勁度系數為K,自然長度為L的輕質彈簧連接在一起,左邊小球被輕質細繩拴在豎直轉軸上,細繩長度也為L,現(xiàn)欲使橫桿P隨豎直轉軸一起在水平面內勻速轉動,其角速度為ω,求當彈簧長度穩(wěn)定后,細繩的拉力和彈簧的總長度各為多少?
設直桿勻速轉動時,彈簧伸長量為x,
對A球有:FT-F=Mω2L
對B球有:F=mω2(2L+x)
F=Kx
解以上方程組可得:FT=Mω2L+
2mω2KL
K-mω2

x=
2mω2L
K-mω2

則彈簧的總長為:L′=L+
2mω2L
K-mω2
=
K+mω2
K-mω2
L

答:當彈簧長度穩(wěn)定后,細繩的拉力為FT=Mω2L+
2mω2KL
K-mω2
,彈簧的總長度為
K+mω2
K-mω2
L
練習冊系列答案
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汽車以恒定的速率通過一半徑為10m的拱橋,如果要使汽車行駛至橋頂時對橋恰無壓力,則汽車的速率應為( 。
A.5
2
m/s
B.10m/sC.15m/sD.2
5
m/s

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A、B、C三個物體放在旋轉圓臺上,相對靜止,它們與圓臺的最大靜摩擦系數均為μ,如圖所示,A和C的質量均為m,B質量為2m,A,B離軸的距離為R,C離軸的距離為2R,則當圓臺旋轉時( 。
A.若三物均未滑動,B受到的摩擦力比C受到的摩擦力大
B.圓臺轉速增大時,C比B先滑動
C.當圓臺轉速增大時,B比A先滑動
D.若三物均未滑動,C的向心加速度最大

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如圖所示,質量為m的滑塊從半徑為R的光滑固定圓弧形軌道的a點滑到b點,下列說法中正確的是(  )
A.滑塊所受的合外力的大小是不變的
B.滑塊所受到支持力逐漸增大
C.向心力逐漸減小
D.向心加速度逐漸增大

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一個小物塊從內壁粗糙的半球形碗邊下滑,在下滑過程中由于摩擦力的作用,物塊的速率恰好保持不變,如圖所示,下列說法中正確的是( 。
A.物塊所受合外力為零
B.物塊所受合外力越來越大
C.物塊所受合外力大小保持不變,但方向時刻改變
D.物塊所受摩擦力大小不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

飛機在空中豎直平面內以υ=150m/s的速度表演特技飛行.如果飛行的圓半徑R=1000m,當飛機在最高點和最低點位置時,質量為60kg的飛行員受到座位的壓力或皮帶的拉力各是多少?

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如圖所示,一質量為m的小方塊(可視為質點)系在一伸直的輕繩一端,繩的另一端固定在粗糙水平面上,繩長為r.給小方塊一沿垂直輕繩的初速度v0,質點將在該水平面上以繩長為半徑做圓周運動,運動一周后,其速率變?yōu)?span mathtag="math" >
v0
2
,則以下說法正確的是
(  )
A.如果初速度v0較小,繩的拉力可能為0
B.繩拉力的大小隨物體轉過的角度均勻減小
C.質點運動一周的時間為
8πr
3v0
D.質點運動一周克服摩擦力做的功為
3
8
mv02

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,物體P用兩根長度相等不可伸長的細線系于豎直桿上,它們隨桿轉動,若轉動角速度為ω,則下列說法錯誤的是( 。
A.ω只有超過某一值時,繩子AP才有拉力
B.線BP的拉力隨ω的增大而增大
C.線BP的拉力一定大于線AP的拉力
D.當ω增大到一定程度時,線AP的拉力將大于BP的拉力

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