一個(gè)質(zhì)量m=0.20 kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在豎立的光滑圓環(huán)上的B點(diǎn)，彈簧的上端固定于環(huán)的最高點(diǎn)A，OB與OA的夾角為θ=60°，環(huán)的半徑R=0.50 m，彈簧的原長L0=0.50 m，勁度系數(shù)為4.8 N/m，如圖所示.若小球從圖中所示位置B點(diǎn)由靜止開始滑到最低點(diǎn)C時(shí)，彈簧的彈性勢能E=0.06 J.取重力加速度g=10 m/s2，求：

（1）小球到C點(diǎn)時(shí)的速度vc的大��；

（2）小球在C點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)作用力的大小和方向.

（1）小球在運(yùn)動(dòng)過程中受重力，環(huán)對(duì)它的作用力和彈簧對(duì)它的彈力作用，機(jī)械能守恒，設(shè)C點(diǎn)為重力勢能零點(diǎn)

mg=mvc2+Ep                                    ①

=R+Rcosθ                                       ②

聯(lián)立①②代入數(shù)據(jù)得vc=3 m/s.                       

（2）小球在C點(diǎn)時(shí)受重力、彈簧彈力和環(huán)對(duì)它的作用力，受力如圖所示，小球在C點(diǎn)所受合外力等于向心力：

N+F-mg=m                               ③

F=kx                                         ④

x=R                                          ⑤

聯(lián)立③④⑤代入數(shù)據(jù)得N=3.2 N.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點(diǎn)與水平面平滑連接，一個(gè)質(zhì)量m=0.50kg 的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在A點(diǎn)．一瞬時(shí)沖量使滑塊以一定的初速度從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C，并從C點(diǎn)水平飛出，落在水平面上的D點(diǎn)．經(jīng)測量，D、B間的距離s1=10m，A、B間的距離s2=15m，滑塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）滑塊通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（2）滑塊剛進(jìn)入圓軌道時(shí)，在B點(diǎn)軌道對(duì)滑塊的彈力；
（3）滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時(shí)沖量的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點(diǎn)與水平面平滑連接，一個(gè)質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在A點(diǎn)．一瞬時(shí)沖量使滑塊以一定的初速度從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C，并從C點(diǎn)水平飛出，落在水平面上的D點(diǎn)．經(jīng)測量，D、B間的距離s1=10m，A、B間的距離s2=25m，滑塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)?=0.20，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）滑塊剛進(jìn)入圓軌道時(shí)，在B點(diǎn)軌道對(duì)滑塊的彈力；
（2）滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時(shí)沖量大�。�

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年江西省吉安市高一下學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

(10分)半徑R="0.50" m的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，輕質(zhì)彈簧的一端固定在環(huán)的最高點(diǎn)A處，另一端系一個(gè)質(zhì)量m="0.20" kg的小球，小球套在圓環(huán)上，已知彈簧的原長為L0="0.50" m，勁度系數(shù)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?qū)⒀貓A環(huán)滑動(dòng)并通過最低點(diǎn)C，這過程小球克服彈簧彈力做功0.6J(g取10m／s2)求：

(1)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度Vc的大小。
(2)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)的作用力的大小和方向。

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科目：高中物理 來源：2014屆江西省吉安市高一下學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(10分)半徑R=0.50 m的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，輕質(zhì)彈簧的一端固定在環(huán)的最高點(diǎn)A處，另一端系一個(gè)質(zhì)量m=0.20 kg的小球，小球套在圓環(huán)上，已知彈簧的原長為L0=0.50 m，勁度系數(shù)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?qū)⒀貓A環(huán)滑動(dòng)并通過最低點(diǎn)C，這過程小球克服彈簧彈力做功0.6J(g取10m／s2)求：

(1)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度Vc的大小。

(2)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)的作用力的大小和方向。

 

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