问题 选择题

如图所示,内壁光滑、半径为R的圆捅固定在小车上,有一可视为质点的光滑小球静止在圆桶最低点.小车与小球一起以速度v向右匀速运动、当小车遇到障碍物突然停止时,小球在圆桶中上升的高度不可能(  )

A.等于

v2
2g

B.大于

v2
2g

C.小于

v2
2g

D.等于2R

答案

小球由于惯性会继续运动,可能会越过最高点做圆周运动,也有可能达不到四分之一圆周,速度减为零,也有可能越过四分之一圆周但越不过圆桶的最高点.

1、若越过最高点做圆周运动,则在圆桶中上升的高度等于2R.

2、若达不到四分之一圆周,速度减为零,根据机械能守恒,

1
2
mv2=mgh,h=
v2
2g

3、若越过四分之一圆周但越不过圆桶的最高点,则会离开轨道做斜抛,在最高点有水平速度,根据机械能守恒得,

1
2
mv2=mgh+
1
2
mv2,上升的高度小于
v2
2g
.故A、C、D可能.B不可能.

故选B.

判断题
填空题