题目内容
（13分）如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置，MN为半径
、固定于竖直平面内的
光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平。PQ为待检验的固定曲面，该曲面为在竖直面内截面半径
的圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于MN轨道的上端点N，M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量
的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过N点，水平飞出后落到PQ上的S点，取g =10m/s2。求：
（1）小球到达N点时速度
的大小；
（2）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能
的大小；
（3）钢珠落到圆弧PQ上S点时速度
的大小。
【答案】
（1）
（2）
（3）
【解析】
试题分析：（1）恰好能过N点，则在N点时重力充当向心力，所以根据牛顿第二定律可得
（2分）
故解得
（1分）
(2) 弹簧的弹性势能转化为动能和重力势能，所以有
（2分）
解得： （1分）
(3)从N点出来后，恰好做平抛运动，所以在水平方向上有：
（1分）
在竖直方向上有：
（1分）
根据几何知识可得：
（1分）
故解得
（1分）
根据速度的合成可得
（2分）
故
（1分）
考点：考查了圆周运动，机械能守恒，平抛运动规律的综合应用
练习册系列答案
名校课堂系列答案
相关题目
如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道，A、B分别是轨道的最低点和最高点；N为防护罩，它是一个竖直固定的1/4圆弧，其半r=
，圆心位于B点。在A放置水平向左的弹簧枪，可向M轨道发射速度不同的质量均为m=0.01kg的小钢珠，弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能。假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点，水平飞出后落到N的某一点上，取g=10m／s2。求：
，圆心位于B点．在A放置水平向左的弹簧枪，可向M轨道发射速度不同的质量均为m=0.01kg的小钢珠，弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能．假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点，水平飞出后落到N的某一点上，取g=10m/s2．求：