一转动装置如图所示，两根轻杆OA和AB与一小球以及一小环通过铰链连接，两轻杆长度相同，球和环的质量均为m，O端...

问题详情：

一转动装置如图所示，两根轻杆OA和AB与一小球以及一小环通过铰链连接，两轻杆长度相同，球和环的质量均为m，O端通过铰链固定在竖直的轻质转轴上，套在转轴上的轻质*簧连接在O与小环之间，原长为L，装置静止时，*簧长为L，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升。*簧始终在**限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，求：

（1）*簧的劲度系数k；

（2）AB杆中*力为零时，装置转动的角速度0。

【回答】

（1）；（2）

【详解】

（1）装置静止时，设OA、OB杆中的*力分别为F1、T1，OA杆与转轴的夹角为1，小环受到的*力

F*1=k

小环受力平衡有

F*1=mg+T1

小球受力平衡有

F1+ T1=mg

F1= T1

解得*簧的劲度系数

k=

（2）设OA杆中的*力为F2，OA杆与转轴的夹角为2，*簧长度为x，轻杆长度为l，小环受到*簧的*力

F*2=k(x-L)

小环受力平衡

F*2=mg

解得AB杆中*力为零时，*簧的长度

x=L

则=，对小球竖直方向有

F2=mg

对小球，根据牛顿第二定律

F2=m20l

解得AB杆中*力为零时，装置转动的角速度

0=

即*簧的劲度系数k=；AB杆中*力为零时，装置转动的角速度0=。

知识点：重力与*力

题型：解答题