问题 选择题

半径为R的圆桶固定在小车上,有一个光滑的小球静止在圆桶最低点,如图所示.小车以速度v向右匀速运动,当小车遇到障碍物时,突然停止运动,在这之后,关于小球在圆桶中上升的高度的判断,正确的是(  )

A.不可能等于

v2
2g

B.不可能大于

v2
2g

C.不可能小于

v2
2g

D.不可能等于2R

答案

小球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,

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

故选B.

问答题
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