（12分）如图所示，水平转台上有一个质量m＝5kg的小物体，一根劲度系数k＝103N/m、原长为8cm的弹簧一端连接转台中心的转轴，另一端连接此物体。当整个装置处于静止时，弹簧的长度

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀速圆周运动/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

（12分）如图所示，水平转台上有一个质量m＝5kg的小物体，一根劲度系数k＝103N/m、原长为8cm的弹簧一端连接转台中心的转轴，另一端连接此物体。当整个装置处于静止时，弹簧的长度为10cm。如果小物体与转台之间的摩擦足够大，讨论：

（1）要使小物体与转台之间不存在摩擦力，则转台转动的角速度应为多大？
（2）要使小物体与转台之间的摩擦力大小为5N，则转台转动的角速度又应为多大？

◎ 答案

（1）6.32rad/s（2）7.07rad/s

◎ 解析

物体做圆周运动的半径为L="10cm=0.1m" ,
弹簧的形变量为△x=（10-8）cm=0.02m
（1）、当物体受到的摩擦力为零时，对物体由牛顿定律得：
  解之得ω1=6.32rad/s    ------   （6分）
（2）、当摩擦力f=5N，方向背离圆心时，设角速度为ω2
由牛顿定律得：   解之得ω2=5.48rad/s    ---（3分）
当摩擦力f=5N，方向指向圆心时，设角速度为ω3
由牛顿定律得：   解之得ω3=7.07rad/s    -----（3分）

◎ 知识点

    专家分析，试题“（12分）如图所示，水平转台上有一个质量m＝5kg的小物体，一根劲度系数k＝103N/m、原长为8cm的弹簧一端连接转台中心的转轴，另一端连接此物体。当整个装置处于静止时，弹簧的长度…”主要考查了你对  【匀速圆周运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

转台 转轴 一根 知识点 一端
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