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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.

0.68
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=mrw2
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.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,劲度系数为
k
 
2
的轻弹簧B竖直固定在桌面上,上端连接一个质量为m的物体,用细绳跨过定滑轮将物体m与另一根劲度系数为
k
 
1
的轻弹簧C连接.当弹簧C处在水平位置且未发生形变时,其右端点位于a位置.现将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时,弹簧B对物体m的弹力大小为
2
3
mg
,则ab间的距离为
1
3
mg(
1
k1
+
1
k2
)
5
3
mg(
1
k1
+
1
k2
)
1
3
mg(
1
k1
+
1
k2
)
5
3
mg(
1
k1
+
1
k2
)

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧下端固定,上端恰好与管口D端齐平.质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑,进入管口C端时与管壁间恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为EP,已知小球与BC间的动摩擦因数μ=0.5.求:
(1)小球达到B点时的速度大小vB
(2)水平面BC的长度s;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,A、B两球完全相同,质量均为m,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间固连着一根劲度系数为k的轻弹簧,两球静止时,弹簧位于水平方向且与AB两球心连线共线,两根细线之间的夹角为θ,求:
(1)细线中拉力的大小;
(2)弹簧长度的压缩量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网某同学用一根弹簧、一把刻度尺和一根细线测定滑块与水平面间的动摩擦因数.经查阅资料知:一根劲度系数为k的弹簧由伸长量为x恢复到原长的过程中,弹力做功为
12
kx2
.该同学设计图示实验,其步骤如下:
(1)将弹簧的一端固定在竖直墙上,用滑块紧靠弹簧将其压缩,放手后滑块在水平面上滑行一段距离停止;
(2)用细线将滑块挂在竖直弹簧下端,弹簧伸长后保持静止.该同学需要测量的物理量有
 
,滑块与水平面将的动摩擦因数为μ=
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一根劲度系数为k的弹簧,上端系在天花板上,下端系一质量为mA的物体A,A通过一段细线吊一质量为mB的物体B整个装置静止.试求:
(1)系统静止时弹簧的伸长量.
(2)若用剪刀将细线剪断,则刚剪断细线的瞬间物体A的加速度.
(3)设剪断细线后,A物体上升至弹簧原长时的速度为v,则此过程中弹力对物体A做的功是多少.

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