Question

【题目】如图所示，半径为R、内壁光滑的硬质小圆桶固定在小车上，小车以速度v在光滑的水平公路上做匀速运动，有一质量为m、可视为质点的光滑小铅球在小圆桶底端与小车保持相对静止。当小车与固定在地面的障碍物相碰后，小车的速度立即变为零．关于碰后的运动（小车始终没有离开地面），下列说法正确的是（ ）

A. 铅球能上升的最大高度一定等于

B. 无论v多大，铅球上升的最大高度不超过

C. 要使铅球一直不脱离圆桶，v的最小速度为

D. 若铅球能到达圆桶最高点，则铅球在最高点的速度大小可以等于零

【答案】BC

【解析】试题分析：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，小球冲上圆弧槽，则有两种可能，一是速度较小，滑到某处小球速度为0，根据机械能守恒此时有，解得，另一可能是速度较大，小球滑出弧面做斜抛，到最高点还有水平速度，则此时小球所能达到的最大高度要小于，A错误B正确；要使铅球一直不脱离圆桶，则在最高点重力完全充当向心力，故有，此时速度，即在最高点的最小速度为，从最低点到最高点机械能守恒，故有，解得，C正确；

考点：考查了圆周运动规律的应用

【题型】单选题
【结束】
9

【题目】如图（甲）所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H>>d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：

（1）如图（乙）所示，用游标卡尺测得小球的直径d = mm。

（2）小球经过光电门B时的速度表达式为 。

（3）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图（丙）所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式： 时，可判断小球下落过程中机械能守恒。

Answer 1

【答案】（1）7．25

（2）d/t

（3）或2gH0t02=d2

【解析】试题分析：（1）游标卡尺的主尺读数为7mm，游标读数为0．05×5mm=0．25mm，则小球的直径d=7．25mm．

（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球在B处的瞬时速度；

（3）小球下落过程中重力势能的减小量为mgH0，动能的增加量，若机械能守恒，有：，即