(12分)一重為G的小球，套于豎直放置的半徑為R的光滑大圓環上，一勁度系數為k，自然長度L(L＜2R)的輕質彈簧，其上端固定在大圓環的最高點，下端與小球相連，如圖4－19所示，不考慮一切摩擦．求小球靜止時彈簧與豎直方向的夾角．(靜止時彈簧不豎直)
圖4－19
【解析】：如圖所示，連接BC，設彈簧與豎直方向夾角為θ，△ABC為直角三角形，AB＝2Rcosθ，彈簧彈力大小為F彈＝k(2Rcosθ－L)．小球受力情況如圖所示，球受三力作用：重力G、彈力F彈、支持力N，球沿切線方向的合力為0，則
F彈sinθ＝Gsin2θ
∴k(2Rcosθ－L)sinθ＝G·2sinθcosθ
整理可得：cosθ＝
所以θ＝arccos.
科目：高中物理 來源： 題型：
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科目：高中物理 來源： 題型：
(10分)水平面上有一重40 N的物體，受到F1＝12 N和F2＝6 N的兩方向相反的水平力作用而保持靜止．已知物體與水平面間的動摩擦因數為μ＝0.2.
(1)此時物體所受的摩擦力為多大？
(2)將F1撤去后，物體受的摩擦力為多大？
(3)將F2撤去后，物體受的摩擦力為多大？
【解析】：計算題中，若無特殊說明，可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．則fmax＝μN＝μG＝0. 2×40 N＝8N.
(1)根據平衡條件，f′＝F1－F2＝12N－6 N＝6 N.
(2)若將F1撤去，此時摩擦力小于最大靜摩擦力，則f″＝F2＝6 N.
(3)若將F2撤去，F1>fmax，物體發生相對滑動，為滑動摩擦力，則f?＝μN＝μG＝0.2×40 N＝8 N.
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科目：高中物理 來源：2014屆人教版高一物理力單元測試 題型：選擇題
(10分)水平面上有一重40 N的物體，受到F1＝12 N和F2＝6 N的兩方向相反的水平力作用而保持靜止．已知物體與水平面間的動摩擦因數為μ＝0.2.
(1)此時物體所受的摩擦力為多大？
(2)將F1撤去后，物體受的摩擦力為多大？
(3)將F2撤去后，物體受的摩擦力為多大？
【解析】：計算題中，若無特殊說明，可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．則fmax＝μN＝μG＝0. 2×40 N＝8 N.
(1)根據平衡條件，f′＝F1－F2＝12 N－6 N＝6 N.
(2)若將F1撤去，此時摩擦力小于最大靜摩擦力，則f″＝F2＝6 N.
(3)若將F2撤去，F1>fmax，物體發生相對滑動，為滑動摩擦力，則f?＝μN＝μG＝0.2×40 N＝8 N.
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科目：高中物理 來源： 題型：
(12分)一重為G的小球，套于豎直放置的半徑為R的光滑大圓環上，一勁度系數為k，自然長度L(L＜2R)的輕質彈簧，其上端固定在大圓環的最高點，下端與小球相連，如圖4－19所示，不考慮一切摩擦．求小球靜止時彈簧與豎直方向的夾角．(靜止時彈簧不豎直)
圖4－19
【解析】：如圖所示，連接BC，設彈簧與豎直方向夾角為θ，△ABC為直角三角形，AB＝2Rcosθ，彈簧彈力大小為F彈＝k(2Rcosθ－L)．小球受力情況如圖所示，球受三力作用：重力G、彈力F彈、支持力N，球沿切線方向的合力為0，則
F彈sinθ＝Gsin2θ
∴k(2Rcosθ－L)sinθ＝G·2sinθcosθ
整理可得：cosθ＝
所以θ＝arccos.
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