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如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用...

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問題詳情:

如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用長爲L的輕杆及光滑鉸鏈相連,小球A穿過豎直杆置於*簧上。讓小球B以不同的角速度ω繞豎直杆勻速轉動,當轉動的角速度爲ω0時,小球B剛好離開臺面。*簧始終在**限度內,勁度係數爲k,重力加速度爲g,則

如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用...

A.小球均靜止時,*簧的長度爲L-如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第2張

B.角速度ω=ω0時,小球A對*簧的壓力爲mg

C.角速度ω0=如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第3張

D.角速度從ω0繼續增大的過程中,小球A對*簧的壓力不變

【回答】

ACD

【詳解】

A.若兩球靜止時,均受力平衡,對B球分析可知杆的*力爲零,

如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第4張

設*簧的壓縮量爲x,再對A球分析可得:

如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第5張

故*簧的長度爲:

如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第6張

故A項正確;

BC.當轉動的角速度爲ω0時,小球B剛好離開臺面,即如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第7張,設杆與轉盤的夾角爲如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第8張,由牛頓第二定律可知:

如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第9張

如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第10張

而對A球依然處於平衡,有:

如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第11張

而由幾何關係:

如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第12張

聯立四式解得:

如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第13張

如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第14張

則*簧對A球的*力爲2mg,由牛頓第三定律可知A球隊*簧的壓力爲2mg,故B錯誤,C正確;

D.當角速度從ω0繼續增大,B球將飄起來,杆與水平方向的夾角如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第15張變小,對A與B的系統,在豎直方向始終處於平衡,有:

如圖所示,足夠大的水平圓臺*固定一光滑豎直細杆,原長爲L的輕質*簧套在豎直杆上,質量均爲m的光滑小球A、B用... 第16張

則*簧對A球的*力是2mg,由牛頓第三定律可知A球隊*簧的壓力依然爲2mg,故D正確;

故選ACD。

知識點:共點力的平衡

題型:選擇題

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