3. (12分)
设弹簧原长为 ,初始状态平衡时弹簧长为 ,令此时弹簧与竖直方向的夹角为 ,小球的质量为m,开始为平衡态有
小球运动到最低点时速度为 ,由向心力公式有 ② (3分)
再设水平细线未烧断时弹簧的弹性势能为Ep,当小球运动到竖直方向时弹簧势能为 ,由于两种情况下弹簧的伸长量相同,所以有 ③
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