Question

(10分)半徑R=0.50 m的光滑圓環固定在豎直平面內，輕質彈簧的一端固定在環的最高點A處，另一端系一個質量m=0.20 kg的小球，小球套在圓環上，已知彈簧的原長為L₀=0.50 m，勁度系數k=4.8 N／m。將小球從如圖所示的位置由靜止開始釋放，小球將沿圓環滑動并通過最低點C，這過程小球克服彈簧彈力做功0.6J(g取10m／s²)求：

(1)小球經過C點時的速度Vc的大小。

(2)小球經過C點時對環的作用力的大小和方向。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）  方向向上

【解析】（10分）解：①小球從B到C由

                3分

    2分

②對小球過C點

                           3分

  方向向上                   1分

球對環作用力為3.2N，方向向下                           1分

本題考查的是圓周運動的問題。第一問根據動能定理，合外力做的功等于物體的動能變化，確定初末狀態即可求出。第二問，小球做圓周運動所需的向心力有，可解出答案。