Question

20．如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点，轻弹簧的一端固定在P点，另一端栓连一个套在大环上的小球，小球静止在图示位置平衡，则（　　）

• A． 弹簧可能处于压缩状态
• B． 大圆环对小球的弹力方向可能指向O点
• C． 小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点
• D． 大圆环对小球的弹力大小可能小于球的重力，也可能大于球的重力

Answer 1

分析 对小球受力分析，根据共点力平衡，分析弹簧的弹力方向，作出正确的受力分析图，根据相似三角形分析大圆环对小球的弹力和小球重力的大小关系．

解答 解：A、若弹簧处于压缩状态，弹簧对小球的弹力方向沿弹簧向外，还受到重力和圆环对小球指向圆心的弹力，这三个力不可能平衡，所以弹簧处于伸长状态，受力如图所示，故A错误．
B、由A选项分析可知，大圆环对小球的弹力方向背离圆心O，故B错误．
C、小球受重力、弹簧的拉力以及大圆环对它的弹力处于平衡，小球受到弹簧的弹力与重力的合力与大圆环对小球弹力大小相等，方向相反，可知指向圆心O，故C正确．
D、如图，△G′NB∽△PQO，因为$\frac{N}{OQ}=\frac{G}{OP}$，可知大圆环对小球的弹力等于小球的重力，故D错误．
故选：C．

点评 本题考查了共点力平衡的基本运用，知道物体受三个力处于平衡，任意两个力的合力与第三个力等值反向．