Question

9．如图是中世纪的不学者依据观察画出的斜向上方抛出的物体的运动轨迹，该轨迹可分为3段，第1段是斜向上方的直线，第2段是圆运动的一部分，第3段是竖直向下的直线．如果空气阻力不可忽略，关于这3段轨迹（　　）

• A． 第1段轨迹可能正确
• B． 第2段轨迹可能正确
• C． 第3段轨迹可能正确
• D． 3段轨迹不正确

Answer 1

分析 分析三段不同运动形式的受力状态，对比我们的标准模型即可．

解答 解：A、第1段是斜向上方的直线，则物体所受合外力在这条直线上；但是，物体所受空气阻力在线段1方向上，而重力竖直向下，两者的合外力与线1有一定夹角，故A错误；
B、第2段是圆运动的一部分，则物体所受合外力作为向心力，指向圆心，且向心力$F=\frac{m{v}^{2}}{R}$；但是，物体在运动过程中，受重力和空气阻力的作用，在圆弧最高点左侧，物体所受合外力在运动方向上的分量与运动方向相反，所以，物体运动速度减小，则所需向心力减小，但是，合外力在径向方向上的分量是增大的，故B错误；
CD、第3段是竖直向下的直线，则空气阻力和重力的方向都是竖直方向，所以，合外力方向与速度方向一致，所以运动轨迹为直线，故C正确，D错误；
故选：C．

点评 在物体机械运动中，我们要熟悉圆周运动、类平抛运动、直线运动等运动形式对应的受力状态，然后将物体的运动状态与受力分析应用牛顿第二定律联立求解．