Question

【题目】如图所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体R（R视为质点）。现将玻璃管轴线与竖直方向y轴重合，在小圆柱体R上升刚好到达匀速时的起点位置记为坐标原点O，同时玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动（不影响小柱体竖直方向的运动）。小圆柱体R依次经过平行横轴的三条水平线上的A、B、C位置，在OA、AB、BC 三个过程中沿y轴方向的高度均相等，则小柱体在OA、AB、BC三个过程中，则下面结论中正确的是（　　）

A.水平位移的大小之比为1:4:9

B.动能增量之比为1:2:3

C.机械能的变化量1:1:1

D.合外力的冲量大小之比1:1:1

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．小圆柱体R在OA、AB、BC三个过程中沿y轴方向的高度均相等，则每个过程的时间相等，x轴方向上，R做初速度为零的匀加速直线运动，则每个过程对应的水平位移的大小之比为

故A错误；

B．竖直方向上，三个过程中重力势能变化量相等，水平方向上速度为

动能为

则三个过程中，动能变化量之比为，故B错误；

C．三个过程中重力势能变化量相等，动能变化量之比为，无法得出机械能的变化量之比，故C错误；

D．根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化，R的合外力不变，三个过程的时间相等，则冲量相等，故D正确。

故选D。