Question

圖示小車(chē)的支架上用細(xì)線懸掛著一個(gè)小球，繩子長(zhǎng)度為L(zhǎng)，小車(chē)以v₀的速度在光滑的水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)在碰到一塊固定著的擋板而立即停下，下列幾種情況中可能發(fā)生的是（　�。�

• A、小球升高到

  v02

  2g

• B、小球升到到2L
• C、小球升高的高度大于L，且小于

  v02

  2g

• D、小球升高的高度小于L，且小于

  v02

  2g

Answer 1

分析：當(dāng)小車(chē)在碰到一塊固定著的擋板而立即停下，小球由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，可能小角度擺動(dòng)、可能圓周運(yùn)動(dòng)、可能到達(dá)懸點(diǎn)上方某點(diǎn)后做斜拋運(yùn)動(dòng)；小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒可以求得小球擺動(dòng)能到達(dá)的最大高度；如果小球可以達(dá)到最高點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的話，那么最大的高度就是圓周運(yùn)動(dòng)的直徑．

解答：解：當(dāng)小車(chē)在碰到一塊固定著的擋板而立即停下，小球由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，可能小角度擺動(dòng)、可能圓周運(yùn)動(dòng)、可能到達(dá)懸點(diǎn)上方某點(diǎn)后做斜拋運(yùn)動(dòng)；
A、若小角度擺動(dòng)，最高點(diǎn)低于懸點(diǎn)高度，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：
mg?△h=

1

2

m

v

2 0

解得：△h=

v 2 0

2g

，故A正確；
B、若小球可以做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)有：△h=2L，故B正確；
C、D、可能到達(dá)懸點(diǎn)上方某點(diǎn)后但不能沿著圓弧軌道到達(dá)圓弧最高點(diǎn)，則會(huì)在某點(diǎn)沿著切線方向拋出做斜拋運(yùn)動(dòng)，斜拋?zhàn)罡唿c(diǎn)速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：
mg?△h＜

1

2

m

v

2 0

故△h＜

v 2 0

2g

故小球升高的高度大于L且小于

v02

2g

，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng)：本題有多種可能性，在分析問(wèn)題的時(shí)候一定要考慮全面，本題考查的就是學(xué)生能不能全面的考慮問(wèn)題，難度不大．