半径R=0.50m的光滑圆环固定在竖直平面内，轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处，另一端系一个质量m=0.20kg的小球
1个回答

（1）设小球经过C点的速度为v c，小球从B到C，据机械能守恒定律得：

mg（R+Rcos60°）=E PC+

1

2 m

v 2C ，

代入数据求出：E PC=mg（R+Rcos60°）-

1

2 m

v 2C =0.2×10×（0.5+0.5×0.5）-

1

2 ×0.2×3 2=0.6J

（2）小球经过C点时受到三个力作用，即重力G、弹簧弹力F、环的作用力F N．设环对小球的作用力方向向上，根据牛顿第二定律得：

F+F N-mg=m

v 2C

R

由于F=kx=k（2R-L 0）=5×（2×0.5-0.5）=2.5N，

则得：F N=m（

v 2C

R +g）-F=0.2×（

3 2

0.5 +10）-2.5=3.1N，方向竖直向上．

根据牛顿第三定律得出小球对环的作用力大小为3.1N．方向竖直向下．

答：（1）小球经过C点时的弹簧的弹性势能的大小是0.6J；

（2）小球经过C点时对环的作用力的大小为3.1 N，方向竖直向下．

相关问题