原長(zhǎng)為L(zhǎng)0的輕彈簧一端固定一小鐵塊，另一端連接在豎直軸OO′上，小鐵塊放在水平圓盤上，若圓盤靜止，把彈簧拉長(zhǎng)后將小鐵塊放在圓桌上，彈簧的最大長(zhǎng)度為5L0/4時(shí)小鐵塊仍可保持靜止，現(xiàn)將彈簧長(zhǎng)度拉長(zhǎng)到6L0/5后，把小鐵塊放在圓盤上，在這種情況下，圓盤繞其中心軸OO′以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖5-5-3所示.已知小鐵塊的質(zhì)量為m，為了保證小鐵塊不在圓盤上滑動(dòng)，圓盤的角速度ω最大不超過(guò)多少？

圖5-5-3

解析：以小鐵塊為研究對(duì)象，受到四個(gè)力的作用.在豎直方向上，鐵塊的重力與圓盤對(duì)鐵塊的支持力相互抵消;在水平方向，鐵塊受到的摩擦力f與彈簧的拉力kx提供向心力.

    由牛頓第二定律得：kx±f=m(L0)ω2

    要使ω達(dá)最大，±f中應(yīng)取“+”號(hào)，且f→fm，則根據(jù)題意

fm=kL0/4,x=L0代入得：

kL0+kL0=m(L0)ω2,

    則角速度的最大值ω=.

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在水平桌面上推物體壓縮一個(gè)原長(zhǎng)為L(zhǎng)0的輕彈簧．桌面與物體之間有摩擦，放手后物體被彈簧彈開，則（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

地面上豎直放置一條勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為l0的輕彈簧，一個(gè)重為G的小球自離地h高處自由下落到彈簧上端，將彈簧壓縮，對(duì)小球、地球和輕彈簧組成的系統(tǒng)，勢(shì)能最小的位置是離地面多高？此時(shí)小球的重力勢(shì)能是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在水平桌面上推物體壓縮一個(gè)原長(zhǎng)為L(zhǎng)0的輕彈簧．桌面與物體之間有摩擦，放手后物體被彈簧彈開，則（　�。�
A．物體與彈簧分離時(shí)加速度等于零，以后開始做勻減速運(yùn)動(dòng)
B．彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)L0時(shí)物體的速度最大
C．彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)L0以前一直做加速度越來(lái)越小的變加速運(yùn)動(dòng)
D．彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)L0以前的某一時(shí)刻物體已經(jīng)達(dá)到最大速度
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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在水平桌面上推物體壓縮一個(gè)原長(zhǎng)為L(zhǎng)0的輕彈簧．桌面與物體之間有摩擦，放手后物體被彈簧彈開，則（　�。�
A．物體與彈簧分離時(shí)加速度等于零，以后開始做勻減速運(yùn)動(dòng)
B．彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)L0時(shí)物體的速度最大
C．彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)L0以前一直做加速度越來(lái)越小的變加速運(yùn)動(dòng)
D．彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)L0以前的某一時(shí)刻物體已經(jīng)達(dá)到最大速度
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