（12分）一個(gè)質(zhì)量m=0.20kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上，彈簧的上端固定于環(huán)的最高點(diǎn)A，環(huán)的半徑R=0.5m，彈簧的原長(zhǎng)L0=0.5m，勁度系數(shù)為4.8N/m，如圖10所示，若小球從圖中所示位置B點(diǎn)由靜止開始滑動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能Ep彈=0.6J，求

（1）小球到C點(diǎn)時(shí)的速度vc的大小。

（2）小球在C點(diǎn)對(duì)環(huán)的作用力。（g=10m/s2）

 

【答案】

（1）

（2）小球?qū)Νh(huán)的作用力為3.2N，方向豎直向下

【解析】 （1）小球從B到C過(guò)程中，滿足機(jī)械能守恒，取C點(diǎn)為重力勢(shì)能的參考平面   mgR(1+cos600)=        （3分）

解得           （3分）

（2）根據(jù)胡克定律   F彈 = kx = 4.8×0.5=2.4N        （3分）

小球在C點(diǎn)時(shí)應(yīng)用牛頓第二定律得（豎直向上的方向?yàn)檎较颍?/p>

F彈+FN-mg=m         （3分）

∴   FN  = mg - F彈+ m=0.2×10-2.4+0.2×=3.2N        （3分）

根據(jù)牛頓第三定律得，小球?qū)Νh(huán)的作用力為3.2N，方向豎直向下。      （3分）

 

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，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(cè)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(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大�。�
（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(lái)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(cè)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)沖量大小．

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科目：高中物理 來(lái)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(cè)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(zhǎng)為L(zhǎng)0="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(guò)最低點(diǎn)C，這過(guò)程小球克服彈簧彈力做功0.6J(g取10m／s2)求：

(1)小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度Vc的大小。
(2)小球經(jīng)過(guò)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(lái)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(cè)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(zhǎng)為L(zhǎng)0=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(guò)最低點(diǎn)C，這過(guò)程小球克服彈簧彈力做功0.6J(g取10m／s2)求：

(1)小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度Vc的大小。

(2)小球經(jīng)過(guò)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(lái)源： 題型：

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(zhǎng)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(shì)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的大小；

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

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