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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

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

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
魔方格

◎ 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.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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