题目内容

如图所示是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M为半径为R1.0 m、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平,N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直平面内的截面为半径rm圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点,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m0.01 kg的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道经过M的上端点时恰好对轨道无压力,水平飞出后落到N的某一点上,取g10 m/s2,求:

(1)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能Ep多大;

(2)钢珠落到圆弧N上时的速度大小vN是多少.(结果保留两位有效数字)

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