Question

如图所示，玩具小车置于光滑水平地面上，车上固定着一个半径为R的内壁光滑的硬质小圆桶，桶内有一质量为m,可视为质点的光滑小铅球静止在圆桶的最低点。现让小车和铅球均以速度向右做匀速运动，当小车遇到固定在地面的障碍物后，与之碰撞，碰后小车速度为零，关于碰后的运动（小车始终没有离开地面），下列说法正确的是

A．若铅球上升的最大高度大于R，则铅球在经过最高点时其重力势能的增加量小于小球初始动能

B．若铅球能到达圆桶最高点，则铅球在最高点的速度大小为

C．若铅球上升的最大高度小于R，则铅球上升的最大高度等于

D．若铅球能到达与圆心等高的A点，则在A点时对圆筒的压力为

Answer 1

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若铅球上升的最大高度大于R，则铅球在经过最高点时具有水平方向的速度，由机械能守恒可得，最高点的动能和重力是势能之和等于重力势能的增量，所以A答案正确。若铅球能到达圆桶最高点，则铅球在最高点的速度大小至少为，所以，B答案错误。若铅球上升的最大高度小于R，由得，，所以C答案错误。若铅球能到达与圆心等高的A点，由动能定理得，在A点受力分析得，，所以对圆筒的压力等于F，F=。所以D答案正确。