Question

如图所示，一个质量m=0.2kg的小环系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖直的固定大圆环上，弹簧另一端固定于

如图所示，一个质量m=0.2kg的小环系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖直的固定大圆环上，弹簧另一端固定于圆环的最高点A，环的半径R=0.5m，弹簧原长L0=0.5m，劲度系数k=4.8N/m，若小环从图示位置B点由静止开始滑到最低的C点，在C点弹簧的弹性势能为EP=0.6J，求：（1）小环在C处时速度；（2）小环在C点受大圆环对小环的弹力．

Answer 1

（1）知小环在B处时，弹簧正处于原长状态，由功能关系，有：
mg（R-Rcos60°）=

1

2

mv2+Ep
解得：
v=3m/s
（2）在C点，由牛顿第二定律可得：
F+F_N-mg=m

v2

R

其中：
F=kR=4.8×0.5=2.4N
代入得：
F_N=3.2N   竖直向上
答：（1）小环在C处时速度为3m/s；
（2）小环在C点受大圆环对小环的弹力为3.2N，方向竖直向上．