4.5.3 物体Q与一劲度系数为24N/m的橡皮筋连结，并在一水平圆环轨道上运动，物体Q在A处的速度为1.0m/s，已知圆环的半径为0.24m，物体Q的质量为5kg，由橡皮筋固定端至B为0.16m，恰等于橡皮筋的自由长度。求（1）物体Q的最大速度；（2）物体Q能否达到D点，并求出在此点的速度。
[解 答]
（1）取物体Q为隔离体
在竖直方向上Q所受的力的矢量和为零。
而在水平方向只受到弹力F和光滑圆弧的水平方向的作用力N作
用，F为保守力，不做功。所以机械能守恒。
设弹簧势能零点为弹簧原点处：
11122m A k( )2 m B222 （B点速度最大）
B B 1.2(m/s)
（2）在D点弹性势能为：
EPD
1
k(2R)2 2.76(J)2
1122
m B m D EPD
2因为 2