質(zhì)量不計的細彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,原長L=20cm,彈簧一端固定一質(zhì)量m=0.75kg的小球,以另一端為圓心,使小球在光滑水平面內(nèi)做線速度V=2m/s的勻速圓周運動,運動時彈簧與水平面平行,并且形變沒有超過彈性線度,求:
(1)小球做圓周運動的角速度ω為多少?
(2)小球所受彈簧的拉力F為多大?
(1)設(shè)小球做圓周運動時彈簧的形變量為x,由題意有:
kx=
…①
v=(L+x)ω…②
由①②可得:ω=
rad/s
(2)根據(jù)牛頓第二定律得,彈簧的拉力為:F=mωv=0.75×
×2N=10N.
答:(1)小球做圓周運動的角速度ω為
rad/s;
(2)小球所受彈簧的拉力F為10N.