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一根水平轻质硬杆以恒定的角速度w绕竖直OO′转动,两个质量均为m的小球能够沿杆无摩擦地运动,两球之间用劲度系数为k的弹簧连接,弹簧原长为l0,靠近转轴的球与轴之间也用同样的弹簧与轴相连如图所示,求每根弹簧的长度.

 

答案:见详解内容
解析:

当两球绕轴OO′做匀速圆周运动时,两球的受力情况如下图所示,分别用l、L表示A、B两球左侧弹簧在做圆周运动时的长度,再列出圆周运动方程:

 

对A球有:mw2l=k(ll0)-k(L-l0)………………①

对B球有:mw2(l+L)=k(L-l0)……………………②

由①、②联解得

l  L=

 


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:038

一根水平轻质硬杆以恒定的角速度w绕竖直OO′转动,两个质量均为m的小球能够沿杆无摩擦地运动,两球之间用劲度系数为k的弹簧连接,弹簧原长为l0,靠近转轴的球与轴之间也用同样的弹簧与轴相连如图所示,求每根弹簧的长度.

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根水平轻质弹簧,弹簧的自由端C互滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。小木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板的水平面上表面向右运动。已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2。求:

①弹簧被压缩到最短时木块A的速度;

②木块A压缩弹簧过程中弹簧弹势能最大值。

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年河南省豫东、豫北十所名校高三毕业班阶段性测试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(1) 氢原子第n能级的能量为,其中E1为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到基态时,发出光子的频率为v1;当氢原子由第2能级跃迁到基态时,发出光子的频率为v2,则=       

(2)如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根水平轻质弹簧,弹簧的自由端C互滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。小木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板的水平面上表面向右运动。已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2。求:

①弹簧被压缩到最短时木块A的速度;

②木块A压缩弹簧过程中弹簧弹势能最大值。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量M=4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根水平轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。小木块A以速度v0=10m/s,由滑板B左端开始沿滑板水平上表面向右运动。已知木块A的质量m=1 kg,g取 10m/s2。求

(i)弹簧被压缩到最短时木块A的速度;

(ii)木块A压缩弹簧过程中弹簧弹性势能的最大值为多少?

 

 

 

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