第一问:
mv²/r=mg:最高点时重力全部充当向心力,
此时最高点速度vh=√(mgr)
这个速度是物体正好能做竖直方向的圆周运动的最高点最小速度(也就是你要求的物体和杆子一个方向的速度,当然要求物体的重量足够小,不然肯定和杆子是有一个角度的)
然后再用机械能守恒就能算出在其他角度时的物体速度
圆盘静止,需要拉长弹簧才能固定铁块,说明圆盘粗糙有摩擦力。“弹簧的最大长度为5/4L”说明这时铁块受到的摩擦力是最大静摩擦力,f=k(5/4L-L)。
圆盘旋转,铁块需要向心力来维持圆周运动,需要的向心力F=mw^2*R。(w代表角速度),角速度越大需要的向心力越大。现在弹簧能给出的拉力T=k(6/5L-L),最多让静摩擦力f也一同指向圆心,这样拉力T和静摩擦力f一同构成向心力F,
即F=mw^2*R=mw^2*(6/5L)=k(5/4L-L)+k(6/5L-L)。解方程即可。