Question

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
B．大于
C．小于
D．等于2R

Answer 1

【答案】分析：小球和车有共同的速度，当小车遇到障碍物突然停止后，小球由于惯性会继续运动，在运动的过程中小球的机械能守恒，根据机械能守恒可以分析小球能达到的最大高度．
解答：解：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，，h=．
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，，上升的高度小于．故A、C、D可能．B不可能．
故选B．
点评：解决本题的关键知道小球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．然后通过机械能守恒定律求解．