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，在C點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EPC＝0.6 J，g取10 m/s2.求：

(1)小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度vc的大�。�
(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．

(1) 3 m/s.   (2) 3.2 N，方向向上．

解析試題分析：(1)設(shè)小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速度為vc，小球從B到C，據(jù)機(jī)械能守恒定律得
mg(R＋Rcos60°)＝EPC＋mv，     （3分）
代入數(shù)據(jù)求出vc＝3 m/s.            （2分）
(2)小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)受到三個(gè)力作用，即重力G、彈簧彈力F、環(huán)的作用力FN. 設(shè)環(huán)對(duì)小球的作用力方向向上，根據(jù)牛頓第二定律F＋FN－mg＝m，     （2分）
由于F＝kx＝2.4 N，         （2分）
FN＝m＋mg－F，
解得FN＝3.2 N，方向向上．          （1分）
根據(jù)牛頓第三定律得出小球?qū)Νh(huán)的作用力大小為3.2 N．方向豎直向下． （1分）
考點(diǎn)：考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)
點(diǎn)評(píng)：難度中等，本題的關(guān)鍵在于找到提供向心力的合力，在C點(diǎn)由豎直方向的合力提供向心力

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年福建省高三上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（9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L0＝0.50 m，勁度系數(shù)k＝5N/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，在C點(diǎn)時(shí)速度vC＝3m/s，g取10 m/s2.求：

(1)小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的彈簧的彈性勢(shì)能的大��；

(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．

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年山東省高三12月階段性檢測(cè)物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(12分) 如圖所示，豎直平面內(nèi)的一半徑R＝0.50 m的光滑圓弧槽BCD，B點(diǎn)與圓心O等高，一水平面與圓弧槽相接于D點(diǎn)，質(zhì)量m＝0.10 kg的小球從B點(diǎn)正上方H＝0.95 m高處的A點(diǎn)自由下落，由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，從D點(diǎn)飛出后落在水平面上的Q點(diǎn)，DQ間的距離x＝2.4 m，球從D點(diǎn)飛出后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)水平面上升的最大高度h＝0.80 m，g取g＝10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：

(1)小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)它的支持力大小FN；

(2)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)P的速度大小vP；

(3)D點(diǎn)與圓心O的高度差hOD.

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014遼寧沈陽(yáng)郊聯(lián)體高二上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長(zhǎng)絕緣粗糙軌道，AB與CD通過(guò)四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R＝0.50 m，軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)的大小E＝1.0×104 N/C，現(xiàn)有質(zhì)量m＝0.20 kg，電荷量q＝8.0×10－4 C的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知sAB＝1.0 m，帶電體與軌道AB、CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5.假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等．求：(g＝10 m/s2)

 

(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道C點(diǎn)時(shí)的速度；

(2)帶電體最終停在何處．

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年福建省高三上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

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，在C點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EPC＝0.6 J，g取10 m/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．

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案