| v2 |
| R |
從發(fā)射前到最高點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，得：EP＝mgR+
| 1 |
| 2 |
∴EP＝
| 3 |
| 2 |
（2）鋼珠從最高點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，有：
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從最高點(diǎn)飛出到曲面N上，由機(jī)械能守恒定律，得：mgy+
| 1 |
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| 1 |
| 2 |
∴解得vN=5.0m/s
答：（1）發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能Ep是0.15J．
（2）鋼珠落到圓弧上N時(shí)的速度大小vN是5.0m/s．
如圖是為了檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊能力的裝置，M為半徑為R=1.0m、固定于豎直平面內(nèi)的1/4光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平，N為待檢驗(yàn)的固定曲面，該曲面在豎直面內(nèi)的截面為半徑r＝0.69m
如圖是為了檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊能力的裝置，M為半徑為R=1.0m、固定于豎直平面內(nèi)的1/4光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平，N為待檢驗(yàn)的固定曲面，該曲面在豎直面內(nèi)的截面為半徑r＝
m的1/4圓弧，圓弧下端切線水平且圓心恰好位于M軌道的上端點(diǎn)，M的下端相切處置放豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量m=0.01kg的小鋼珠，假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過M的上端點(diǎn)，水平飛出后落到N的某一點(diǎn)上，取g=10m/s2，求：
（1）發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能Ep多大？
（2）鋼珠落到圓弧上N時(shí)的速度大小vN是多少？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
| 0.69 |
（1）發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能Ep多大？
（2）鋼珠落到圓弧上N時(shí)的速度大小vN是多少？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
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優(yōu)質(zhì)解答
（1）設(shè)鋼珠在M軌道最高點(diǎn)的速度為v，恰過最高點(diǎn)，有：mg＝m
從發(fā)射前到最高點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，得：EP＝mgR+
mv2
∴EP＝
mgR＝0.15J
（2）鋼珠從最高點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，有：
從最高點(diǎn)飛出到曲面N上，由機(jī)械能守恒定律，得：mgy+
mv2＝
mvN2
∴解得vN=5.0m/s
答：（1）發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能Ep是0.15J．
（2）鋼珠落到圓弧上N時(shí)的速度大小vN是5.0m/s．
從發(fā)射前到最高點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，得：EP＝mgR+
∴EP＝
（2）鋼珠從最高點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，有：
從最高點(diǎn)飛出到曲面N上，由機(jī)械能守恒定律，得：mgy+
∴解得vN=5.0m/s
答：（1）發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能Ep是0.15J．
（2）鋼珠落到圓弧上N時(shí)的速度大小vN是5.0m/s．
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