综合题12.0分
物理
15．如图所示，将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点，直径AB与竖直方向的夹角为60°．在导轨上套一质量为m的小圆环，原长为2R、劲度系数k=
（1）圆环的速率v；
（2）导轨对圆环的作用力F的大小？
正确答案及相关解析
正确答案
（1）
解析
（1）如图所示：
由几何知识得，圆环在C点、D点时，弹性绳形变量相同，弹性势能相等．
圆环从C到D过程中，由机械能守恒定律得：
解得：
（2）圆环在D点受力如图，弹性绳的弹力：f=kx，其中：
考查方向
本题考查了机械能守恒定律；牛顿第二定律知识点，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与动能定理等知识点交汇命题。
解题思路
（1）从C到D过程，由机械能守恒定律可以求出圆环的速度；
（2）圆环做圆周运动，由牛顿第二定律可以求出在D点轨道对圆环的作用力．
易错点
本题关键是应用机械能守恒定律与牛顿第二定律解题；应用数学知识可得C、D两点间的高度差、进而求出弹性绳的形变量．
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