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一个质量m=0.20kg的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R=0.5m,弹簧的原长L0=0.50m,劲度系数为4.8N/m,如图所示,若小球从图中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时,弹簧的弹性势能Ep弹=0.60J.
求:
(1)小球到C点时的速度vc的大小;
(2)小球在C点对环的作用力.(g取10m/s2
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(1)小球由B点滑到C点,由动能定理
1
2
m
v2C
=mg(R+Rcos60°)+W弹力

由题意可知,W弹力=-0.60J
解得:VC=3m/s
(2)在C点:F=(2R-l0)k=2.4N
设环对小球作用力为N,方向指向圆心,由牛顿第二定律得:
F+N-mg=m
v2C
R

N=3.2N
小球对环作用力为N′
则有:N′=-N=-3.2N
答:(1)小球到C点时的速度vc的大小3m/s;
(2)小球在C点对环的作用力3.2N.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径R=2.5m的竖直半圆光滑轨道在B点与水平面平滑连接,一个质量m=0.50kg 的小滑块(可视为质点)静止在A点.一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A点开始运动,经B点进入圆轨道,沿圆轨道运动到最高点C,并从C点水平飞出,落在水平面上的D点.经测量,D、B间的距离s1=10m,A、B间的距离s2=15m,滑块与水平面的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑块通过C点时的速度大小;
(2)滑块刚进入圆轨道时,在B点轨道对滑块的弹力;
(3)滑块在A点受到的瞬时冲量的大小.

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(1)滑块刚进入圆轨道时,在B点轨道对滑块的弹力;
(2)滑块在A点受到的瞬时冲量大小.

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年江西省吉安市高一下学期期末教学质量检测物理试卷(带解析) 题型:计算题

(10分)半径R="0.50" m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="0.20" kg的小球,小球套在圆环上,已知弹簧的原长为L0="0.50" m,劲度系数k="4.8" N/m。将小球从如图所示的位置由静止开始释放,小球将沿圆环滑动并通过最低点C,这过程小球克服弹簧弹力做功0.6J(g取10m/s2)求:

(1)小球经过C点时的速度Vc的大小。
(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向。

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科目:高中物理 来源:2014届江西省吉安市高一下学期期末教学质量检测物理试卷(解析版) 题型:计算题

(10分)半径R=0.50 m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=0.20 kg的小球,小球套在圆环上,已知弹簧的原长为L0=0.50 m,劲度系数k=4.8 N/m。将小球从如图所示的位置由静止开始释放,小球将沿圆环滑动并通过最低点C,这过程小球克服弹簧弹力做功0.6J(g取10m/s2)求:

(1)小球经过C点时的速度Vc的大小。

(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)小球到C点时的速度vc的大小;

(2)小球在C点时对环作用力的大小和方向.

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