如圖所示,“V”形光滑支架下端用鉸鏈固定于水平地面上,支架兩臂與水平面間夾角θ均為53°,“V”形支架的AB臂上套有一根原長為l的輕彈簧,輕彈簧的下端固定于“V”形支架下端,上端與一小球相接觸但不連接,該臂上端有一擋板。已知小球質(zhì)量為m,支架每臂長為
,支架靜止時彈簧被壓縮了
,重力加速度為g?,F(xiàn)讓小球隨支架一起繞中軸線OO′以角速度ω勻速轉動。sin53°=
,cos53°=
,求:
(1)輕彈簧的勁度系數(shù)k;
(2)輕彈簧恰為原長時,支架的角速度ω
0;
(3)當ω=
ω
0及ω=2ω
0時輕彈簧和擋板彈力的大小。