题目内容
8.竖直向上抛出一篮球,球又落回原处,已知空气阻力的大小与篮球速率的二次方成正比,则( )A. | 上升过程中克服重力做功大于下降过程中重力做功 | |
B. | 上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量 | |
C. | 上升过程中动能的改变量大于下降过程中动能的改变量 | |
D. | 上升过程中动量的改变量小于下降过程中动量的改变量 |
分析 重力做功只与物体的初末的位置有关,与物体的运动的过程和是否受其它的力无关;上升过程空气阻力向下,下降过程空气阻力向上,根据牛顿第二定律比较加速度大小,然后根据运动学公式列式比较上升与下降时间的长短,因重力是恒力,直接根据冲量的定义I=Ft比较重力的冲量大小.根据题意知到速度大小变化,从而判断动量大小变化关系.
解答 解:A、重力做功的大小只与物体的初末的位置有关,与物体的路径无关,所以在上升和下降的过程中,上升过程中克服重力做功等于下降过程中重力做功,故A错误.
B、上升过程中,空气阻力向下,根据牛顿第二定律,有:mg+f=ma1;下降过程,空气阻力向上,根据牛顿第二定律,有:mg-f′=ma2;故a1>a2;
根据h=$\frac{1}{2}$at2可知,t1<t2;重力是恒力,其冲量大小为IG=mgt,则知上升过程中篮球受到的重力的冲量较小.故B正确.
C、根据动能定理知上升过程合外力做功大于下降过程合外力做功,故上升过程动能的改变量大于下降过程中动能的改变量,故C正确.
D、动量P=mv,由于克服空气阻力做功,落回原处的球的速度小于开始上升的速度,故上升过程动量的改变量大于下降过程中动量的改变量,故D错误.
故选:BC
点评 本题运用牛顿运动定律和运动学公式定性分析上升与下降过得时间关系,解题注意要合理地选择研究的过程,列表达式求解.本题的难点是综合考查了重力做功特点,动量、冲量的知识.
练习册系列答案
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19.将质量为m的小球在距地面高度为h处竖直向上抛出,抛出时的速度大小为v,小球落到地面时的速度大小为3v,若小球受到的空气阻力不能忽略,这对于小球整个运动过程,下列说法正确的是( )
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6.如图1所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.
(1)供实验选择的重物有以下四个,应选择D
(2)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示.纸带的左端(选填“左”或“右”)与重物相连.
(3)图中O 点为打点起始点,且速度为零.选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G 作为计数点,为验证重物对应O 点和F 点机械能是否相等,并使数据处理简便,应测量O、F 两点间的距离h1和EG两点间的距离h2
(4)已知重物质量为m,计时器打点周期为T,从O 点到F 点的过程中重物动能的增加量△Ek=$\frac{m{{h}_{2}}^{2}}{8{T}^{2}}$(用本题所给字母表示).
(5)某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响.他测出各计数点到起始点O 的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2--h 图线,如图3所示.已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为1.0%(保留两位有效数字).
(1)供实验选择的重物有以下四个,应选择D
A.质量为10g 的砝码 | B.质量为50g 的塑料球 |
C.质量为200g 的木球 | D.质量为200g 的铁球 |
(3)图中O 点为打点起始点,且速度为零.选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G 作为计数点,为验证重物对应O 点和F 点机械能是否相等,并使数据处理简便,应测量O、F 两点间的距离h1和EG两点间的距离h2
(4)已知重物质量为m,计时器打点周期为T,从O 点到F 点的过程中重物动能的增加量△Ek=$\frac{m{{h}_{2}}^{2}}{8{T}^{2}}$(用本题所给字母表示).
(5)某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响.他测出各计数点到起始点O 的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2--h 图线,如图3所示.已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为1.0%(保留两位有效数字).