有一如圖所示的裝置，輕繩上端系在豎直杆的頂端O點，下端P連接一個小球(小球可視為質點)，輕*簧一端通過鉸鏈固定...

問題詳情：

有一如圖所示的裝置，輕繩上端系在豎直杆的頂端O點，下端P連接一個小球(小球可視為質點)，輕*簧一端通過鉸鏈固定在杆的A點，另一端連接在P點，整個裝置可以在外部驅動下繞OA軸旋轉．剛開始時，整個裝置處於靜止狀態，*簧處於水平方向．現在讓杆從靜止開始緩慢加速轉動，整個過程中，繩子一直處於拉伸狀態，*簧始終在**限度內，忽略一切摩擦和空氣阻力．已知：OA=4m，OP=5m，小球質量m=1kg，*簧原長l=5m，重力加速度g取10m/2．求：

(1)*簧的勁度係數k；

(2)當*簧*力為零時，整個裝置轉動的角速度ω．

【回答】

(1) (2)

【解析】

（1）開始整個裝置處於靜止狀態，對小球進行受力分析，如圖所示：

根據平衡條件得：

，

聯立並代入數據解得：

（2）當*簧*力為零時，小球上移至位置，繞中點C做勻速圓周運動，受力分析如圖所示：

由圖可得，軌道半徑為，，其中

根據牛頓第二定律得：

聯立解得：

知識點：重力與*力

題型：解答題