如图所示,在水平转台的光滑水平横杆上穿有两个质量分别为2m和m的小球A和B,A、B间用劲度系数为k的轻质弹簧连接,弹簧的自然长度为L,当转台以角速度ω绕坚直轴匀速转动时,如-物理

题目简介

如图所示,在水平转台的光滑水平横杆上穿有两个质量分别为2m和m的小球A和B,A、B间用劲度系数为k的轻质弹簧连接,弹簧的自然长度为L,当转台以角速度ω绕坚直轴匀速转动时,如-物理

题目详情

如图所示,在水平转台的光滑水平横杆上穿有两个质量分别为2m和m的小球A和B,A、B间用劲度系数为k的轻质弹簧连接,弹簧的自然长度为L,当转台以角速度ω绕坚直轴匀速转动时,如果A、B仍能相对横杆静止而不碰左右两壁,求:
(1)A、B两球分别离开中心转轴的距离;
(2)若转台的直径为2L,求角速度ω的取值范围.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)因为弹簧对A、B两球的弹力相等,知A、B两球做圆周运动的向心力相等,有:
2mrAω2=mrBω2
所以:rB=2rA.
根据牛顿第二定律得:2mrAω2=k(rA+rB-L)
解得:rA=class="stub"kL
3k-2mω2
rB=class="stub"2kL
3k-2mω2

(2)若转台的直径为2L,则rB<L.
因为:rB=class="stub"2kL
3k-2mω2
,解得:ω
class="stub"k
2m

答:(1)A、B两球分别离开中心转轴的距离分别为:rA=class="stub"kL
3k-2mω2
rB=class="stub"2kL
3k-2mω2

(2)角速度ω的取值范围为ω
class="stub"k
2m

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