Question

如圖是為了檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊能力的裝置的一部分，M為半徑為R=1.0m、固定于豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平，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)射的鋼珠沿軌道內(nèi)側(cè)恰好能經(jīng)過M的上端點(diǎn)水平飛出，取g=10m/s²，彈簧槍的長度不計(jì)，則發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢能為（　　）

A．0.10 J

B．0.15 J

C．0.20 J

D．0.25 J

Answer 1

分析：在M軌道最高點(diǎn)，重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解最高點(diǎn)速度，然后根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式求解；

解答：解：設(shè)鋼珠在M軌道最高點(diǎn)的速度為v，在最高點(diǎn)，由題有：
mg=m

v2

R

從發(fā)射前到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律有：
E_P=mgR+

1

2

mv²=0.15J
故選：B．

點(diǎn)評：根據(jù)重力恰好提供向心力求解出最高點(diǎn)速度是突破口，然后根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解．