Question

图示小车的支架上用细线悬挂着一个小球，绳子长度为L，小车以v₀的速度在光滑的水平面上作匀速直线运动，当小车在碰到一块固定着的挡板而立即停下，下列几种情况中可能发生的是（　　）

• 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：当小车在碰到一块固定着的挡板而立即停下，小球由于惯性继续运动，可能小角度摆动、可能圆周运动、可能到达悬点上方某点后做斜抛运动；小球在运动的过程中机械能守恒，由机械能守恒可以求得小球摆动能到达的最大高度；如果小球可以达到最高点做圆周运动的话，那么最大的高度就是圆周运动的直径．

解答：解：当小车在碰到一块固定着的挡板而立即停下，小球由于惯性继续运动，可能小角度摆动、可能圆周运动、可能到达悬点上方某点后做斜抛运动；
A、若小角度摆动，最高点低于悬点高度，根据机械能守恒定律，有：
mg?△h=

1

2

m

v

2 0

解得：△h=

v 2 0

2g

，故A正确；
B、若小球可以做圆周运动，此时有：△h=2L，故B正确；
C、D、可能到达悬点上方某点后但不能沿着圆弧轨道到达圆弧最高点，则会在某点沿着切线方向抛出做斜抛运动，斜抛最高点速度不为零，根据机械能守恒定律，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正确，D错误；
故选：ABC．

点评：本题有多种可能性，在分析问题的时候一定要考虑全面，本题考查的就是学生能不能全面的考虑问题，难度不大．