如图所示,质量为
m=0.2
kg的小球套在固定的光滑圆环上,圆环的圆心为
O,轻质弹簧的一端固定于圆心,另一端与小球相连,弹簧、小球和圆环在同一竖直平面内,
B、C分别为圆环的最低点和最高点。小球受到水平向右的恒力
F作用,静止于圆环上
A点且恰好与圆环间无相互作用,此时弹簧与竖直方向上的夹角
θ=60o.已知弹簧劲度系数
k=40N/m,原长
l0=0.6m,
g取
10m/s2.

(1)求水平力
F的大小;
(2)撤掉
F,求小球运动到
B点时对轨道的压力的大小;
(3)若圆环粗糙,撤掉
F同时使小球获得大小为
5m/s的速度,小球运动到最高点
C处对轨道的压力为
6N,求此过程中小球克服摩擦力做的功。