如圖1所示，一光滑桿固定在底座上，構成支架，放置在水平地面上，光滑桿沿豎直方向，一輕彈簧套在光滑桿上。一圓環套在桿上，圓環從距彈簧上端H處由靜止釋放，接觸彈簧后，將彈簧壓縮，彈簧的形變始終在彈性限度內。已知圓環的質量為m,支架的質量為4m,彈簧的勁度系數為k,重力加速度為g,不計空氣阻力。取圓環剛接觸彈簧時的位置為坐標原點O，豎直向下為正方向，建立x軸。
（1）在圓環壓縮彈簧的過程中，圓環所受合力為F，請在圖2中畫出F隨x變化的示意圖；
（2）借助F-x圖像可以確定合力做功的規律，在此基礎上，求圓環在下落過程中最大速度vm的大小。
（3）試論證當圓環運動到最低點時，底座對地面的壓力FN＞6mg。
【答案】（1）F-x圖像如上圖所示；
（2）圓環在下落過程中最大速度vm的大小為；
（3）證明過程見以上解答。
（2）圓環在下落過程中最大速度vm的大小為
v
m
=
m
g
2
k
+
2
g
H
（3）證明過程見以上解答。
【解答】
【點評】
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發布：2024/9/19 14:0:8組卷：28引用：1難度：0.5
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（1）求小球經過B點時的速率v；
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（1）小滑塊沿圓弧軌道運動的過程中所受摩擦力做的功是多少？
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