A,B两球质量分别为m1和m2,用一劲度系数为K的弹簧相连,一长为l1的细线与m1相连,置于水平光滑桌面上,细线的另一端栓在竖直轴OO′上,如图所示,当m1与m2均以角速度ω绕OO′做匀速圆周运动时,弹簧长度为l2.(1)此时弹簧伸长量△x多大?绳子拉力T多大?(2)将线突然烧断瞬间,A,B两球加速度各多大?
问题描述:
A,B两球质量分别为m1和m2,用一劲度系数为K的弹簧相连,一长为l1的细线与m1相连,置于水平光滑桌面上,细线的另一端栓在竖直轴OO′上,如图所示,当m1与m2均以角速度ω绕OO′做匀速圆周运动时,弹簧长度为l2.
(1)此时弹簧伸长量△x多大?绳子拉力T多大?
(2)将线突然烧断瞬间,A,B两球加速度各多大?
答
(1)由题意可知,B球受到的弹簧弹力充当B球做圆周运动的向心力.设弹簧伸长△L,满足:K△x=m2ω2(L1+L2)解得弹簧伸长量为:△x=m2ω2(L1+L2)k,对A球分析,绳的弹力和弹簧弹力的合力充当A球做匀速圆周运动的向心...
答案解析:(1)B球绕OO′做匀速圆周运动,靠弹簧的弹力提供向心力,求出弹簧的弹力,根据胡克定律即可得出弹簧的伸长量.A球在水平方向上受绳子的拉力和弹簧的弹力,两个力合力提供A球做圆周运动的向心力,从而求出绳子的拉力.
(2)绳子突然烧断的瞬间,绳子拉力立即消失,弹簧的弹力来不及发生变化,根据牛顿第二定律分别求出两球的合力,从而得出两球的加速度
考试点:向心力;牛顿第二定律.
知识点:解决本题的关键知道匀速圆周运动的向心力靠合力提供,以及知道在烧断细绳的瞬间,拉力立即消失,弹簧的弹力来不及改变,烧断细绳的前后瞬间弹力不变.