如图所示,在水平的光滑平板上的O点固定一根长为l0的劲度系数为k的轻弹簧,在弹簧的*端连接一个质量为m的小球(可视质点).若弹簧始终处在弹簧性范围内,不计空气阻力,今将平板
问题描述:
如图所示,在水平的光滑平板上的O点固定一根长为l0的劲度系数为k的轻弹簧,在弹簧的*端连接一个质量为m的小球(可视质点).若弹簧始终处在弹簧性范围内,不计空气阻力,今将平板以O为转轴逆时针缓慢转动,直至平板变为竖直状态,则在此过程中( )
A. 球的高度不断增大
B. 球的质量m足够大时,总能使球的高度先增大后减小
C. 弹簧的长度足够小时,总可以使球的高度不断增大
D. 以上说法都不对
答
设转过的角度为θ,则mgsinθ=kx,则弹簧的形变量x=mgsinθk.球的高度h=(l0-x)sinθ=(l0−mgsinθk)sinθ=−mgk(sinθ−kl02mg)2+kl204mg.因为sinθ<1.所以当弹簧的长度l0一定,则球的质量m足够大时,kl02mg<...