问题
计算题
如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M为半径为
、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
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=0.01kg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/s2，求：
（1）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep多大？
（2）钢珠落到圆弧上N时的速度大小vN是多少？（结果保留两位有效数字）
答案
解：（1）设钢珠在M轨道最高点的速度为v，恰过最高点，有：
从发射前到最高点，根据机械能守恒定律，得：
∴
（2）钢珠从最高点飞出后做平抛运动，有：
从最高点飞出到曲面N上，由机械能守恒定律，得：
∴vN=5.0m/s