图7-7-4
(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.
图7-7-4
(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.
解析：(1)小球在B点时弹簧处于原长，弹性势能为零.小球由B运动至C的过程，机械能守恒，则有
mgR(1+cos60°)=Ep+
mvc2
解得vC=3 m/s.
(2)小球在C点时弹簧的弹力F=kx=k(2R-l0)=2.4 N
设环对球的作用力方向向下，大小为FN，对小球由牛顿第二定律有
F-mg-FN=
解得FN=-3.2 N，负号说明环对球的作用力与规定的正方向相反，是向上的.由牛顿第三定律可知，小球对环的作用力的方向是向下的.
答案：(1)3 m/s (2)3.2 N，方向向下