Question

如图所示，一个质量为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

Answer 1

解题思路：小环在B点静止时，需施加的最小力等于重力沿切线方向的分力；

小环在D点静止时，根据平衡条件求弹簧的弹力，根据胡克定律求劲度系数．

（1）小环在B点静止时，弹簧处于原长，首先受重力和大环沿着半径斜向上的支持力，

由平衡条件知：

Fmin＝mgsinθ＝

3N

（2）小环在D点静止时，F＝2mgcos

θ

2

由胡克定律：F=K（2Rsinθ-L₀）

解得：K＝2(3+

3)N/m

答：（1）若小环有图示位置B点静止，则需施加的最小力是2mgcos[θ/2]；

（2）弹簧与竖直方向AC成30°角的D点，则弹簧的劲度系数是2（3+

3）N/m．

点评：

本题考点： 共点力平衡的条件及其应用；胡克定律．

考点点评： 本题考查平衡条件的应用，熟练运用合成法求力是关键．