Question

有一个劲度系数k=100N/m的轻弹簧，其原长为0.1m，一端固定一个质量为0.6kg小球，另一端固定在桌面上的O点

有一个劲度系数k=100N/m的轻弹簧，其原长为0.1m，一端固定一个质量为0.6kg小球，另一端固定在桌面上的O点，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，设弹簧的形变总在弹性限度内，则当小球的角速度为10rad/s时，求：（1）弹簧对小球的拉力为多少？（2）弹簧此时的长度为多少？

Answer 1

设弹簧原长为L₀，转动后弹簧形变量为x，根据向心力公式有：F=mω²（L₀+x）…①
又由胡克定律有：F=kx…②
代入数据得：x=0.15m 
弹簧此时的长度为：x′=0.1+0.15m=0.25m．
F=kx=100×0.15N=15N；
答：（1）弹簧对小球的拉力为15N．
（2）弹簧此时的长度为0.25m．