Question

如圖7所示，玩具小車置于光滑水平地面上，車上固定著一個半徑為R的內壁光滑的硬質小圓桶，桶內有一質量為m,可視為質點的光滑小鉛球靜止在圓桶的最低點。現讓小車和鉛球均以速度向右做勻速運動，當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，關于碰后的運動（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，則鉛球在經過最高點時其重力勢能的增加量小于小球初始動能

B．若鉛球能到達圓桶最高點，則鉛球在最高點的速度大小為

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．若鉛球能到達與圓心等高的A點，則在A點時對圓筒的壓力為

Answer 1

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若鉛球上升的最大高度大于R，則鉛球在經過最高點時具有水平方向的速度，由機械能守恒可得，最高點的動能和重力是勢能之和等于重力勢能的增量，所以A答案正確。若鉛球能到達圓桶最高點，則鉛球在最高點的速度大小至少為，所以，B答案錯誤。若鉛球上升的最大高度小于R，由得，，所以C答案錯誤。若鉛球能到達與圓心等高的A點，由動能定理得，在A點受力分析得，，所以對圓筒的壓力等于F，F=。所以D答案正確。