半径R＝0.50m的光滑圆环固定在竖直平面内，轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处，另一端系一个质量m＝0.20kg的小球，小球套在圆环上，已知弹簧的原长为L0＝0.50m，劲度系数k＝-00教育-零零教育信息网

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半径R＝0.50m的光滑圆环固定在竖直平面内，轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处，另一端系一个质量m＝0.20kg的小球，小球套在圆环上，已知弹簧的原长为L0＝0.50m，劲度系数k＝

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 25 阅读 [打印]

◎ 题目

半径R＝0.50 m的光滑圆环固定在竖直平面内，轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处，另一端系一个质量m＝0.20 kg的小球，小球套在圆环上，已知弹簧的原长为L₀＝0.50 m，劲度系数k＝4.8 N/m，将小球从如图所示的位置由静止开始释放，小球将沿圆环滑动并通过最低点C，在C点时弹簧的弹性势能E_PC＝0.6 J，g取10 m/s²。求：
(1)小球经过C点时的速度v_c的大小；
(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向．

◎ 答案

解：(1)设小球经过C点的速度为v_c，小球从B到C，据机械能守恒定律得
mg(R＋Rcos60°)＝E_PC＋

mv²_c代入数据求出v_c＝3 m/s
(2)小球经过C点时受到三个力作用，即重力G、弹簧弹力F、环的作用力F_N。设环对小球的作用力方向向上，根据牛顿第二定律F＋F_N－mg＝m

由于F＝kx＝2.4 N，F_N＝m

＋mg－F
解得F_N＝3.2 N，方向向上
根据牛顿第三定律得出小球对环的作用力大小为3.2 N，方向竖直向下

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

专家分析，试题“半径R＝0.50m的光滑圆环固定在竖直平面内，轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处，另一端系一个质量m＝0.20kg的小球，小球套在圆环上，已知弹簧的原长为L0＝0.50m，劲度系数k＝…”主要考查了你对【向心力】，【机械能守恒定律】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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