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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
网友投稿  2022-10-29 00:00:00  互联网

◎ 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=
4
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m，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：
（1）钢珠在B点的速度；
（2）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep；
（3）钢珠从M圆弧轨道B点飞出至落到圆弧N上所用的时间．
魔方格

◎ 答案

（1）在B处对小钢珠进行受力分析，钢珠沿轨道恰好能经过B点，由牛顿第二定律得
mg=
mv2B
R

得：vB=

gR
=4m/s
（2）从发射钢珠到上升到B点过程，
由机械能守恒定律得
EpN=△EPG+△Ek=mg×2R+
1
2
m
v2B

得EpN=0.4J
（3）钢珠做平抛运动，由平抛运动的规律得：
h=
1
2
gt2
x=vBt
x2+h2=r2
联立解得t=0.4s
答：（1）钢珠在B点的速度是4m/s；
（2）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能是0.4J；
（3）钢珠从M圆弧轨道B点飞出至落到圆弧N上所用的时间是0.4s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】，【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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