题目内容
【题目】把皮球从地面以初速度v1竖直上抛,经过一段时间后皮球又落回抛出点,此时速度为v2。设皮球运动过程中受到的空气阻力大小与其速率成正比,则
A. 皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等
B. 皮球上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量
C. 皮球在空中运动的时间为
D. 皮球在空中运动的时间为
【答案】AC
【解析】做出小球的v-t图像如下图,第一、第四象限中阴影部分的面积表示上升和下降过程的位移大小相等方向相反;若将纵坐标改为f,由于f∝v,因此第一、第四象限中阴影部分的面积仍相等,其物理意义为上升、下降过程阻力的冲量等大反向;故A正确;
小球往返运动回到地面时,由于阻力做负功,因此一定有v1>v2,因此上升过程的平均速度一定大于下降过程的平均速度,上升时间小于下降时间,即上升过程重力冲量较小;故B错误;对整个过程,设向下为正方向,根据动量定理: ,因,解得,选项C正确,D错误;故选AC.
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