安徽省初中C20教育联盟2025年九年级中考“功夫”卷(七)7物理试题

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15.（18分)如图所示，长度L=0.48m的光滑轻质细杆一端固定在竖直转轴00'上的O点处，细杆与竖直转轴的夹角始终为α=53°且可随竖直轴一起转动。细杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端与套在杆上、质量m=4kg的圆环（视为质点）相连。细杆未转动时圆环静止在距离0点x=0.16m处。细杆缓慢加速转动时，弹簧的长度逐渐增大。当细杆转动的角速度大小α=6.25rad/s时弹簧处于原长状态；当细杆转动的角速度大小为w2(未知）时圆环处于细杆顶端。弹簧始终处于弹性限度内，取重力加速度大小g=10 m/s²,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。求:（1）弹簧的原长x。；(2）圆环处于细杆顶端时弹簧上的弹力大小F；（3）圆环处于细杆顶端时的线速度大小v。6/6