一转动装置如图所示,两根轻杆OA和AB与一小球以及一轻质套筒通过铰链连接,两轻杆长度均为L,球的质量为m,O端固定在竖直的轻质转轴上,套在转轴上的轻质弹簧连接在O与套筒之间,原长为L,弹簧劲度系数为k=mgL,转动该装置并缓慢增大转速,套筒缓慢上升.弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)平衡时弹簧的长度;
(2)AB杆中弹力为0时,装置转动的角速度ω0;
(3)弹簧从小球平衡至缩短为原长的一半的过程中,外界对转动装置所做的功W。
mg
L
【答案】(1)平衡时弹簧的长度为1.5L;
(2)AB杆中弹力为0时,装置转动的角速度为ω0=;
(3)弹簧从小球平衡至缩短为原长的一半的过程中,外界对转动装置所做的功为mgL。
(2)AB杆中弹力为0时,装置转动的角速度为ω0=
2
g
L
(3)弹簧从小球平衡至缩短为原长的一半的过程中,外界对转动装置所做的功为
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4
【解答】
【点评】
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