Question

如圖7所示，玩具小車置于光滑水平地面上，車上固定著一個(gè)半徑為R的內(nèi)壁光滑的硬質(zhì)小圓桶，桶內(nèi)有一質(zhì)量為m,可視為質(zhì)點(diǎn)的光滑小鉛球靜止在圓桶的最低點(diǎn)。現(xiàn)讓小車和鉛球均以速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車遇到固定在地面的障礙物后，與之碰撞，碰后小車速度為零，關(guān)于碰后的運(yùn)動(dòng)（小車始終沒有離開地面），下列說法正確的是（     ）

A．若鉛球上升的最大高度大于R，則鉛球在經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)其重力勢(shì)能的增加量小于小球初始動(dòng)能

B．若鉛球能到達(dá)圓桶最高點(diǎn)，則鉛球在最高點(diǎn)的速度大小為

C．若鉛球上升的最大高度小于R，則鉛球上升的最大高度等于

D．若鉛球能到達(dá)與圓心等高的A點(diǎn)，則在A點(diǎn)時(shí)對(duì)圓筒的壓力為

Answer 1

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若鉛球上升的最大高度大于R，則鉛球在經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)具有水平方向的速度，由機(jī)械能守恒可得，最高點(diǎn)的動(dòng)能和重力是勢(shì)能之和等于重力勢(shì)能的增量，所以A答案正確。若鉛球能到達(dá)圓桶最高點(diǎn)，則鉛球在最高點(diǎn)的速度大小至少為，所以，B答案錯(cuò)誤。若鉛球上升的最大高度小于R，由得，，所以C答案錯(cuò)誤。若鉛球能到達(dá)與圓心等高的A點(diǎn)，由動(dòng)能定理得，在A點(diǎn)受力分析得，，所以對(duì)圓筒的壓力等于F，F=。所以D答案正確。