题目内容
【题目】如图所示,光滑杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧,质量为m的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接,
为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为
。
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⑴杆保持静止状态时小球对弹簧的压缩量
;
⑵当球随杆一起绕
轴匀速转动时,弹簧伸长量为
,求匀速转动的角速度
。
【答案】⑴
⑵![]()
【解析】试题分析:小球从弹簧的原长位置静止释放时,根据牛顿第二定律求解加速度,小球速度最大时其加速度为零,根据合力为零和胡克定律求解
;(2)设弹簧伸长
时,对小球受力分析,根据向心力公式列式求解.
(1)小球释放瞬间,加速度为![]()
当小球速度最大时,有![]()
解得弹簧的压缩量为![]()
(2)对小球受力分析,建立坐标系,
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水平方向上: ![]()
竖直方向有:
—
=mg
解得: ![]()
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