题目内容
如图所示,质量不计的光滑直杆AB的A端固定一个小球P,杆OB段套着小球Q,Q与轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在O点,弹簧原长为L,劲度系数为k,两球的质量均为m,OA=d,小球半径忽略.现使在竖直平面内绕过O点的水平轴转动,若OB段足够长,弹簧形变始终处于弹性限度内。当球P转至最高点时,球P对杆的作用力为零,求此时弹簧的弹力。
解析::设P到最高点时,角速度为w;此时弹簧弹力为F,弹簧长度为L′.
则对P:mg=mw2d;
对Q:F-mg=mw2L′
又F=k(L′-L)
联立可得 F=
练习册系列答案
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如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示,则( )
A、运动过程中小球的机械能守恒 | B、t2时刻小球的加速度为零 | C、t1~t2这段时间内,小球的动能与重力势能之和在减小 | D、t2~t3这段时间内,小球的动能在逐渐增加 |