质量为m=2kg的物块,系在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在转轴上如图所示,弹簧的自由长度为l0=10cm劲度系数为K=100N/m,使物块在光滑水平支持面上以角速度ω=5rad/s作匀速圆周运动,则此

所属学校:学历教育 科目:高中物理 2024-08-02 15:39:35 高中物理

质量为m=2kg的物块,系在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在转轴上如图所示,弹簧的自由长度为l0=10cm劲度系数为K=100N/m,使物块在光滑水平支持面上以角速度ω=5rad/s作匀速圆周运动,则此时弹簧的长度为多少?

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【答案】

解:K=100N/m=1N/cm

设小球做匀速圆周运动时弹簧长度为L,此时弹簧的伸长量为L﹣l0 ,

据牛顿第二定律得:F=mω2L

其中有:F=k(L﹣l0)

即K(L-L0)=mw2L

解得L= 1cm

【解析】

K=100N/m=1N/cm

设小球做匀速圆周运动时弹簧长度为L,此时弹簧的伸长量为L﹣l0 ,

据牛顿第二定律得:F=mω2L

其中有:F=k(L﹣l0)

即K(L-L0)=mw2L

解得L= 1cm

答:此时弹簧的长度为20cm .

【考点精析】本题主要考查了向心力的相关知识点,需要掌握向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力才能正确解答此题.

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