Question

一小球以速度v₀竖直上抛，它能到达的最大高度为H，问如图所示的几种情况中，哪种情况小球不可能达到高度H（忽略空气阻力）（  ）

A．图a，以初速度v₀沿光滑斜面向上运动

B．图b，以初速度v₀沿光滑的抛物线轨道，从最低点向上运动

C．图c（H＞R＞），以初速度v₀沿半径为R的光滑圆轨道，从最低点向上运动

D．图d（R＞H），以初速度v₀沿半径为R的光滑圆轨道．从最低点向上运动

Answer

C

【解析】

试题分析：小球在圆轨道的内轨道中做圆周运动，过最高点的最小速度v=，在内轨道中，上升过程中可能越过最高点，若越不过最高点，在四分之一圆弧轨道以下，最高点的速度可以为零，在四分之一圆弧轨道以上最高点的速度不能为零．

【解析】
小球以v0竖直上抛的最大高度为H，到达最大高度时速度为0．由机械能守恒有 =mgH

A、B、小球到达最高点的速度可以为零，根据机械能守恒定律得，=mgh′+0．则h′=H．故AB可能．

C、小球到达最高点的速度不能为零，由=mgh′+，v≠0，则得h′＜H．故C不可能．

D、若小球运动到与圆心等高的位置时速度为零，根据机械能守恒定律可知，小球能达到最高点即高H处，故D可能．

本题选不可能的，故选C．