解题思路: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,在运动的过程中小球的机械能守恒,根据机械能守恒可以分析小球能达到的最大高度.
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,[1/2mv2=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,[1/2mv2=mgh+
1
2mv′2,上升的高度小于
v2
2g].故A、C、D可能.B不可能.
故选B.
点评:
本题考点: 向心力;牛顿第二定律;机械能守恒定律.
考点点评: 解决本题的关键知道小球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.然后通过机械能守恒定律求解.