Question

【题目】使用无人机植树时，为保证树种的成活率，将种子连同营养物质包进一个很小的荚里。播种时，在离地面10 m高处、以15 m/s的速度水平匀速飞行的无人机中，播种器利用空气压力把荚以5 m/s的速度（相对播种器）竖直向下射出，荚进入地面下10 cm深处完成一次播种。已知荚的总质量为20 g，不考虑荚所受大气阻力及进入土壤后重力的作用，取g=10 m/s2，则（ ）

A. 射出荚的过程中，播种器对荚做的功为2.5 J

B. 离开无人机后，荚在空中运动的时间为 s

C. 土壤对荚冲量的大小为3 kg·m/s

D. 荚在土壤内受到平均阻力的大小为22.5 N

Answer 1

【答案】D

【解析】播种器对豆荚做的功为荚增加的动能，故为，A错误；离开无人机后，在竖直方向上荚做初速度为5m/s，加速度为g的匀加速直线运动，根据位移时间公式，解得（-2s舍去），B错误；荚落地时的速度为竖直方向上的速度为，水平方向上的速度，故荚落地时的速度大小为，进入土壤后，速度为零，故，即冲量大小为，C错误；荚进入土壤后，竖直方向上做减速运动，末速度为零，位移为10cm=0.1m，根据位移速度公式可得，进入土壤后的时间为，联立解得，根据动量定理可得，解得，即平均阻力大小为，D正确．