一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧原长0.1m,一端固定一个质量为0.6Kg的小球,另一端固定在桌面上的O点,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,设弹簧的形变总是

发布时间:2020-08-09 07:32:37

一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧原长0.1m,一端固定一个质量为0.6Kg的小球,另一端固定在桌面上的O点,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,设弹簧的形变总是在弹性限度内,则当小球的角速度为10rad/s时,弹簧对小球的拉力为________N.

网友回答

0.68
解析分析: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.

解答:设转动时弹簧的长度为L,则弹簧形变量为:x=L-0.1,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=mrw2②
由①②代入数据得:
100(L-0.1)=0.6×L×102
解得:L=0.25m
所以弹力:F=kx=100×0.15=15N
由牛顿第三定律:
小球对弹簧的拉力为15N
答:弹簧对小球的拉力为15N.

点评:此题将弹力与圆周运动结合在了一起,处理时的关键点时弹簧伸长后的长度是小球做圆周运动的半径.
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