题目内容
【题目】如图所示,把一个长为20cm,系数为360N/m的弹簧一端固定,作为圆心,弹簧的另一端连接一个质量为0.50kg的小球,当小球以r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的伸长应为( )
A. 5.2cm B. 5.3cm C. 5.0cm D. 5.4cm
【答案】C
【解析】试题分析:小球做匀速圆周运动时需要的向心力由弹簧的弹力提供,根据胡克定律和向心力公式列式计算即可求出需要的物理量.
解:根据题意可知:ω=2πn=2π××=12rad/s
设转动时弹簧的长度为L,则弹簧形变量为:x=L﹣0.2,由胡克定律得:
F=kx①
球做匀速圆周运动时需要的向心力由弹簧的弹力提供,
F=mLω2②
由①②代入数据得:360(L﹣0.2)=0.5×L×(12)2
解得:L=0.25m
所以弹簧的伸长应量为25﹣20cm=5cm
故选C
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