（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A處，另一端系一個質(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)滑動并通過最低點C，在C點時速度vC＝3m/s，g取10 m/s2.求：

(1)小球經(jīng)過C點時的彈簧的彈性勢能的大小；
(2)小球經(jīng)過C點時對環(huán)的作用力的大小和方向．

（1）　　　（2）3.1N

解析試題分析：（1）設(shè)小球經(jīng)過C點時的彈簧的彈性勢能的大小為，小球從B到C，系統(tǒng)機械能守恒，有：

解得：
故小球經(jīng)過C點時的彈簧的彈性勢能的大小為
（2）小球經(jīng)過最低點C時受到三個力作用，即重力G、彈簧彈力F、環(huán)的作用力FN.，通過徑向的合力提供向心力，設(shè)環(huán)對小球的作用力方向向上，由牛頓第二定律可得：
根據(jù)胡克定律得：
代入數(shù)據(jù)解得：，因 為正值，所以方向向上．
由牛頓第三定律得：小球?qū)Νh(huán)的作用力大小為3.1N，方向豎直向下
考點：本題考查了機械能守恒定律和牛頓第二定律的綜合運用以及物體的彈性和彈力；向心力．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（1 6分）在某項娛樂活動中，要求質(zhì)量為m的物體輕放到水平傳送帶上，當(dāng)物體離開水平傳送帶后恰好落到斜面的頂端，且此時速度沿斜面向下。斜面長度為l=2.75m，傾角為=37°，斜面動摩擦因數(shù)1=0.5。傳送帶距地面高度為h=2.1m，傳送帶的長度為L= 3m，傳送帶表面的動摩擦因數(shù)2=0.4，傳送帶一直以速度v傳= 4m/s逆時針運動，g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8。求：
（1）物體落到斜面頂端時的速度；
（2）物體從斜面的頂端運動到底端的時間；
（3）物體輕放在水平傳送帶的初位置到傳送帶左端的距離應(yīng)該滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量且足夠長的木板靜止在水平面上，與水平面間動摩擦因數(shù)�，F(xiàn)有一質(zhì)量的小鐵塊以的水平速度從左端滑上木板，鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)。重力加速度。求：

（1）鐵塊剛滑上木板時，鐵塊和木板的加速度分別多大？
（2）木板的最大速度多大？
（3）從木板開始運動至停止的整個過程中，木板與地面摩擦產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

某塑料球成型機工作時．可以噴出速度v0=10m／s的塑料小球，已知噴出的每個小球的質(zhì)量m=1.0×10-4kg，并且在噴出時已帶了q= -1.0×10-4C的電荷量。如圖所示，小球從噴口飛出后，先滑過長為d=1.5m的水平光滑的絕緣軌道，而后又滑過半徑為R=0.4m的圓弧形豎立的光滑絕緣軌道并從某處飛出。今在水平軌道上加上水平向右的場強大小為E的勻強電場，小球?qū)⑶『脧膱A弧軌道的最高點M處水平飛出；若再在圓形軌道區(qū)域加上垂直紙面向里的勻強磁場后，小球?qū)⑶『没^圓弧軌道上與圓心等高的N點，最后落入放在地面上接地良好的金屬容器內(nèi)，g取10m／s2，求：

(1)所加電場的場強E多大?
(2)所加磁感應(yīng)強度B多大?在此種情況下，小球經(jīng)過M點時對軌道的壓力多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

有一個冰上木箱的游戲節(jié)目，規(guī)則是：選手們從起點開始用力推箱一段時間后，放手讓箱向前滑動，若箱最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若箱最后未停在桌上有效區(qū)域內(nèi)就視為失�。浜喕Ｐ腿鐖D所示，AC是長度為L1＝7 m的水平冰面，選手們可將木箱放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推箱，BC為有效區(qū)域．已知BC長度L2＝1 m，木箱的質(zhì)量m＝50 kg，木箱與冰面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1.某選手作用在木箱上的水平推力F＝200 N，木箱沿AC做直線運動，若木箱可視為質(zhì)點，g取10 m/s2.那么該選手要想游戲獲得成功，試求：

(1)推力作用在木箱上時的加速度大��；
(2)推力作用在木箱上的時間滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）在一絕緣支架上，固定著一個帶正電的小球A，A又通過一長為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個帶負(fù)電的小球B，B的質(zhì)量為0．1kg，電荷量為×10－6C，如圖所示，將小球B緩緩拉離豎直位置，當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時，將其由靜止釋放，小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運動．已知釋放瞬間繩剛好張緊，但無張力． g取10m/s2．求

（1）小球A的帶電荷量；
（2）釋放瞬間小球B的加速度大��；
（3）小球B運動到最低點時繩的拉力．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）固定光滑斜面與地面成一定傾角，一物體在平行斜面向上的拉力作用下向上運動，拉力F和物體速度v隨時間的變化規(guī)律如圖所示，取重力加速度g=10m/s2．求物體的質(zhì)量及斜面與地面間的夾角θ．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為m=0.2kg的小物體放在光滑的圓弧上端，圓弧半徑R=55cm，下端接一長為1m的水平軌道AB，最后通過極小圓弧與傾角=37°的斜面相接，已知物體與水平面和斜面軌道的動摩擦因數(shù)均為0.1，將物體無初速度釋放，求：

（1）物體第一次滑到圓弧底端A時對圓弧的壓力為多少？
（2）物體第一次滑到水平軌道與右側(cè)斜面軌道交接處B時的速度大小
（3）物體第一次滑上右側(cè)斜軌道的最大高度（取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

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