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一個質量m＝0.20kg的小球系于輕質彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環上，彈簧的上端固定于環的最高點A，環的半徑R＝0.5m，彈簧的原長l0＝0.50m，勁度系數為4.8N/m，如圖所示．若小球從圖中所示位置B點由靜止開始滑動到最低點c時，彈簧的彈性勢能Ep彈＝0.60J．求：（  ）

(1)小球到C點時的速度vC的大�。�

(2)小球在C點對環的作用力．(g取10m/s2)

 

答案：
解析：

(1)小球從B到C過程中機械能守恒：

mgR(1－cos60°)＝mvC2＋

所以vC＝

＝m/s＝3m/s．

(2)根據胡克定律：F彈＝kx＝4.8×0.5N＝2.4N，小球在C點時應用牛頓第二定律：F彈＋FN－mg＝m．

所以FN＝mg－F彈＋m＝(0.2×10－2.4＋0.2×)N＝3.2N

根據牛頓第三定律，小球對環的作用力為3.2N，方向豎直向下．

 


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

一個質量m＝0.20 kg的小球系于輕質彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環上,彈簧的上端固定于環的最高點A處，環的半徑R＝0.5 m，彈簧的原長l0＝0.50 m，勁度系數為4.8 N/m，如圖所示.若小球從圖中所示位置B點由靜止開始滑動到最低點C時,彈簧的彈性勢能Ep彈=0.60 J,求：

（1）小球到C點時的速度vC的大��；

（2）小球在C點時對環的作用力.(g取10 m/s2)

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一個質量m＝0.20 kg的小球系于輕質彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環上,彈簧的上端固定于環的最高點A處，環的半徑R＝0.5 m，彈簧的原長l0＝0.50 m，勁度系數為4.8 N/m，如圖所示.若小球從圖中所示位置B點由靜止開始滑動到最低點C時,彈簧的彈性勢能Ep彈=0.60 J,求：

（1）小球到C點時的速度vC的大小；

（2）小球在C點時對環的作用力.(g取10 m/s2)

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科目：高中物理 來源：2013屆福建省安溪一中高三上學期期末考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

半徑R＝0.50 m的光滑圓環固定在豎直平面內，輕質彈簧的一端固定在環的最高點A處，另一端系一個質量m＝0.20 kg的小球，小球套在圓環上，已知彈簧的原長為L0＝0.50 m，勁度系數k＝4.8 N/m，將小球從如圖所示的位置由靜止開始釋放，小球將沿圓環滑動并通過最低點C，在C點時彈簧的彈性勢能EPC＝0.6 J，g取10 m/s2.求：

(1)小球經過C點時的速度vc的大��；
(2)小球經過C點時對環的作用力的大小和方向．

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（9分）半徑R＝0.50 m的光滑圓環固定在豎直平面內，輕質彈簧的一端固定在環的最高點A處，另一端系一個質量m＝0.20 kg的小球，小球套在圓環上，已知彈簧的原長為L0＝0.50 m，勁度系數k＝5N/m，將小球從如圖所示的位置由靜止開始釋放，小球將沿圓環滑動并通過最低點C，在C點時速度vC＝3m/s，g取10 m/s2.求：

(1)小球經過C點時的彈簧的彈性勢能的大��；

(2)小球經過C點時對環的作用力的大小和方向．

 

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半徑R＝0.50 m的光滑圓環固定在豎直平面內，輕質彈簧的一端固定在環的最高點A處，另一端系一個質量m＝0.20 kg的小球，小球套在圓環上，已知彈簧的原長為L0＝0.50 m，勁度系數k＝4.8 N/m，將小球從如圖所示的位置由靜止開始釋放，小球將沿圓環滑動并通過最低點C，在C點時彈簧的彈性勢能EPC＝0.6 J，g取10 m/s2.求：

(1)小球經過C點時的速度vc的大�。�

(2)小球經過C點時對環的作用力的大小和方向．

 

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