如圖所示，光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，一勁度系數(shù)k=120N/m的輕質(zhì)彈簧，一端系于圓環(huán)的最高點(diǎn)A，另一端系一套在圓環(huán)上質(zhì)量m=5kg的小球，已知環(huán)半徑R=0.5m，彈簧原長(zhǎng)L=0.5m．小球從圖中位置C由靜止釋放滑至最低點(diǎn)B時(shí)，測(cè)得其速度vB=3m/s．求：
（1）在此過(guò)程中彈簧彈力做的功；
（2）球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)的作用力．
【答案】分析：（1）球由C到B的過(guò)程，重力和彈簧的彈力做功，設(shè)彈簧彈力做功為W，寫出動(dòng)能定律的方程，代入數(shù)據(jù)即可；
（2）小球在最低點(diǎn)時(shí)，重力、彈簧的彈力和環(huán)對(duì)球的作用力提供向心力，寫出方程，代入數(shù)據(jù)即可．
解答：解：（1）球由C到B的過(guò)程，設(shè)彈簧彈力做功為W，則
解得：W=-15J
（2）球經(jīng)B點(diǎn)時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x=2R-L=0.5m
設(shè)環(huán)對(duì)球的作用力向上，大小為F，那么
解得：F=80N 方向向上
由牛頓第三定律，球?qū)Νh(huán)的作用力為F'=80N方向向下
答：（1）在此過(guò)程中彈簧彈力做的功為-15J；
（2）球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)的作用力為80N．
點(diǎn)評(píng)：該題中正確計(jì)算出重力和彈力做的功 是解題的關(guān)鍵．該題屬于基礎(chǔ)題目．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，兩個(gè)金屬輪A1、A2，可繞通過(guò)各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬細(xì)軸O1和O2轉(zhuǎn)動(dòng)，O1和O2相互平行，水平放置．每個(gè)金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成，A1輪的輻條長(zhǎng)為a1、電阻為R1，A2輪的輻條長(zhǎng)也為a1、電阻為R2，連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略．半徑為a0的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起，一輕細(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn)，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P．當(dāng)P下落時(shí)，通過(guò)細(xì)繩帶動(dòng)D和A1繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)．轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中A1、A2保持接觸，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自軸之間保持良好接觸，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸；兩細(xì)軸通過(guò)導(dǎo)線與一阻值為R的電阻相連．除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外，所有金屬電阻都不計(jì)．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸平行，現(xiàn)將P由靜止起釋放，
（1）在圖中標(biāo)明八根輻條中的電流方向并畫(huà)出該裝置的等效電路圖
（2）在由靜止開(kāi)始下落過(guò)程中，整個(gè)系統(tǒng)的能量是如何轉(zhuǎn)化的？
（3）定性畫(huà)出物體由靜止開(kāi)始下落過(guò)程中的速度-時(shí)間圖象
（4）求：P下落過(guò)程中的最大速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

(25分)如圖所示，兩個(gè)金屬輪A1、A2，可繞通過(guò)各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬軸O1和O2轉(zhuǎn)動(dòng)，O1和O2相互平行，水平放置.每個(gè)金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成，A1輪的輻條長(zhǎng)為a1、電阻為R1，A2輪的輻條長(zhǎng)為a2、電阻為R2，連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略.半徑為a0的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起.一輕細(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn)，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P.當(dāng)P下落時(shí)，通過(guò)細(xì)繩帶動(dòng)D和A1繞O1軸轉(zhuǎn)動(dòng).轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，A1、A2保持接觸，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸；兩細(xì)軸通過(guò)導(dǎo)線與一阻值為R的電阻相連.除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外，所有金屬的電阻都不計(jì).整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸平行.現(xiàn)將P釋放，試求P勻速下落時(shí)的速度.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，兩個(gè)金屬輪A1、A2，可繞通過(guò)各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬細(xì)軸O1和O2轉(zhuǎn)動(dòng)，O1和O2相互平行，水平放置。每個(gè)金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成，A1輪的輻條長(zhǎng)為a1、電阻為R1，A2輪的輻條長(zhǎng)為a2、電阻為R2，連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略。半徑為a0的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起。一輕細(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn)，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P。當(dāng)P下落時(shí)，通過(guò)細(xì)繩帶動(dòng)D和A1繞O1軸轉(zhuǎn)

動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，A1、A2保持接觸，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸；兩細(xì)軸通過(guò)導(dǎo)線與一阻值為R的電阻相連。除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外，所有金屬的電阻都不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸平行。現(xiàn)將P釋放，試求P勻速下落時(shí)的速度。

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年浙江省高三下學(xué)期第三次模擬物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，相距為5R的A、B兩點(diǎn)有2 個(gè)帶負(fù)電的固定點(diǎn)電荷，電荷量分別為q 和2q。在A、B連線與 A 點(diǎn)相距為2R 處有一 O 點(diǎn)，豎直平面內(nèi)固定一圓心在 O 點(diǎn)，半徑為 R 的光滑絕緣圓軌道。有一帶正電，質(zhì)量為m，電荷量為qo的小環(huán)沿圓軌道做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則電荷量為qo的小環(huán)

A．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B．做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由軌道提供

C．在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)電勢(shì)能和機(jī)械能之和不變

D．在最高點(diǎn)的速度大于其在最低點(diǎn)的速度

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，兩個(gè)金屬輪A1、A2，可繞通過(guò)各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬細(xì)軸O1和O2轉(zhuǎn)動(dòng)，O1和O2相互平行，水平放置。每個(gè)金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成，A1輪的輻條長(zhǎng)為a1、電阻為R1，A2輪的輻條長(zhǎng)為a2、電阻為R2，連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略。半徑為a0的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起。一輕細(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn)，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P。當(dāng)P下落時(shí)，通過(guò)細(xì)繩帶動(dòng)D和A1繞O1軸轉(zhuǎn)
動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，A1、A2保持接觸，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸；兩細(xì)軸通過(guò)導(dǎo)線與一阻值為R的電阻相連。除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外，所有金屬的電阻都不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸平行。現(xiàn)將P釋放，試求P勻速下落時(shí)的速度。

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