质量为m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*长度为L.劲度系数为K,使物块在光滑水平支持面上以角速度ω作匀速圆周运动,则此时弹簧的长度为______.
问题描述:
质量为m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*长度为L.劲度系数为K,使物块在光滑水平支持面上以角速度ω作匀速圆周运动,则此时弹簧的长度为______.
答
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′-L,
据牛顿第二定律得:F=mω2L′
其中有:F=k(L′-L)
解得:L′=
kL k−mω2
故答案为:
.kL k−mω2
答案解析: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.
考试点:向心力;牛顿第二定律.
知识点: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.