题目内容

【题目】如图是检验某种平板承受冲击能力的装置,MN为半径R=0.8 m、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平,O为圆心,OP为待检验平板,MOP三点在同一水平线上,M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同但质量均为m=0.01kg的小钢珠,小钢珠每次都在M点离开弹簧枪。某次发射的小钢珠沿轨道经过N点时恰好与轨道无作用力,水平飞出后落到OP上的Q点,不计空气阻力,取g=10m/s2。求:

(1)小钢珠经过N点时速度的大小vN

(2)小钢珠离开弹簧枪时的动能Ek

(3)小钢珠在平板上的落点Q与圆心O点的距离s

【答案】(1)vN="2m/s" (2)Ek="0.12" J (3) s=m

【解析】试题分析:(1)在N点,由牛顿第二定律有

解得

2)从MN由功能关系有Ek=mgR+mvN2

解得Ek=012 J

3)小钢球从NQ做平抛运动,设运动时间为t

水平方向s=vNt 竖直方向R=gt2

解得

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