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
题型:不详难度:来源:
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. |
答案
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. |
举一反三
如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处由静止释放,落在弹簧上后继续向下运动到最低点的过程中,小球的速度v随时间t的变化图象如图乙所示,其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BCD是平滑的曲线.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,则关于A、B、C、D各点对应的小球下落的位置坐标x及所对应的加速度a的大小,以下说法正确的是( )A.xA=h,aA=0 | B.xB=h+,aB=0 | C.xC=h+2,aC=g | D.xD=h+2,aD>g |
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如图所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着两个物块A、B,它们质量都是2kg,都处于静止状态,若突然将一个大小为10N的竖直向上的拉力作用在A上,在此瞬间,A对B的压力大小为( ) |
如图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m,现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点然后返回,如果物体受到的阻力恒定,则( )A.物体运动到O点时所受合力为零,速度最大 | B.物体从A到O点先加速后减速 | C.物体从A到O做加速运动,从O到B做减速运动 | D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小 |
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如图所示,在水平面上,有两个质量分别为m1和m2的物体A、B与水平面的摩擦因数均为μ,m1>m2,A、B间水平连接着一轻质弹簧秤.若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为a1,弹簧秤示数为F1;如果改用大小为F的水平力向左拉A,稳定后A的加速度大小为a2,弹簧秤示数为F2.则以下关系式正确的是( )A.a1=a2,F1>F2 | B.a1=a2,F1<F2 | C.a1=a2,F1=F2 | D.a1>a2,F1>F2 |
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如图示,测力计、绳子和滑轮的质量都不计,摩擦不计.物体A重40N,物体B重10N.以下说法正确的是( )A.地面对A的支持力是30 N | B.地面对A的支持力是20N | C.测力计示数20N | D.测力计示数10N |
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