题目内容
如图，是为了检测某种防护罩承受冲击能力的装置， M 为半径为R =1.0m ，固定于竖直平面内的1/4 光滑圆弧轨道， 轨道上端切线水平， N 为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径r=
m的1/4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的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m = 0.1kg的小钢珠
，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点，水平飞出后落到N的某一点上，取g=10m/
，求：
（1）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能E
多大？
（2） 钢珠落到圆弧N上时的速度大小v
是多少？
（结果保留两位有效数字. 
=13）
(1)设钢珠在M轨道最高点的速度为v,在最高点:
mg= m
2分
v =
=
m/s 2分
从发射前到最高点，应用机械能守恒定律
E
= mgR+
mv
2分
E= 1.5J 1分
（2）钢珠从最高点飞出后，做平抛运动
x = vt 1分
y = gt 1分
由几何关系，x+ y= r 1分
从飞出点M到打在N点上，由机械能守恒定律
mgy+mv=mv 
2分
v=4.0 m/s 2分
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