文语站

位置:首页 > 习题库 > 

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用...

习题库2.98W

问题详情:

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用长为L的轻杆及光滑铰链相连,小球A穿过竖直杆置于*簧上。让小球B以不同的角速度ω绕竖直杆匀速转动,当转动的角速度为ω0时,小球B刚好离开台面。*簧始终在**限度内,劲度系数为k,重力加速度为g,则

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用...

A.小球均静止时,*簧的长度为L-如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第2张

B.角速度ω=ω0时,小球A对*簧的压力为mg

C.角速度ω0=如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第3张

D.角速度从ω0继续增大的过程中,小球A对*簧的压力不变

【回答】

ACD

【详解】

A.若两球静止时,均受力平衡,对B球分析可知杆的*力为零,

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第4张

设*簧的压缩量为x,再对A球分析可得:

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第5张

故*簧的长度为:

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第6张

故A项正确;

BC.当转动的角速度为ω0时,小球B刚好离开台面,即如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第7张,设杆与转盘的夹角为如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第8张,由牛顿第二定律可知:

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第9张

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第10张

而对A球依然处于平衡,有:

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第11张

而由几何关系:

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第12张

联立四式解得:

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第13张

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第14张

则*簧对A球的*力为2mg,由牛顿第三定律可知A球队*簧的压力为2mg,故B错误,C正确;

D.当角速度从ω0继续增大,B球将飘起来,杆与水平方向的夹角如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第15张变小,对A与B的系统,在竖直方向始终处于平衡,有:

如图所示,足够大的水平圆台*固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质*簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用... 第16张

则*簧对A球的*力是2mg,由牛顿第三定律可知A球队*簧的压力依然为2mg,故D正确;

故选ACD。

知识点:共点力的平衡

题型:选择题