题目内容

12.将一物体以某一初速度竖直向上抛出,已知它在运动过程中受到的空气阻力大小不变,它从抛出点运动到最高点的时间为t1,从最高点运动落回到抛出点的时间为t2,设它在运动中不受空气阻力时,从抛出点运动到最高点的时间为t0,则有(  )
A.t1>t0B.t1<t0C.t2<t1D.t2>t1

分析 根据描述的两种情况物体均做匀变速运动,弄清两种情况下物体加速度、上升高度等区别,然后利用匀变速运动规律求解即可.

解答 解:不计阻力时,物体做竖直上抛运动,根据其运动的公式可得:${t}_{0}=\frac{{v}_{0}}{g}$,
当有阻力时,设阻力大小为f,上升时有:
mg+f=ma,$a=g+\frac{f}{m}>g$
上升时间为:${t}_{1}=\frac{{v}_{0}}{a}<{t}_{0}$
有阻力上升位移与下降位移大小相等,下降时有:
mg-f=ma1,$a′=g-\frac{f}{m}<g$,
根据$h=\frac{1}{2}a{t}^{2}$,可知t1<t2.故AD错误,BC正确.
故选:BC.

点评 对于牛顿第二定律的应用问题;要正确受力分析弄清运动过程,然后根据运动学规律求解是对学生的基本要求,平时要加强这方面的训练.

练习册系列答案
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9.现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B两点间的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图:

(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为Mg$\frac{h}{d}$-mgs,动能的增加量可表示为$\frac{1}{2}$(M+m)$\frac{{b}^{2}}{{t}^{2}}$.若在运动过程中机械能守恒,$\frac{1}{{t}^{2}}$与s的关系式为$\frac{1}{{t}^{2}}$=$\frac{2(hM+dm)gs}{(M+m)d{b}^{2}}$.
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值.如果如下表所示:以s为横坐标,$\frac{1}{{t}^{2}}$为纵坐标,在答题卡对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=2.39×104 m-1•s-2(保留3位有效数字).

 

1

3

4

5

s(m)

0.600

1.000

1.200

1.400

t(ms)

8.22

6.44

5.85

5.43

$\frac{1}{{t}^{2}}$(104 s-2

1.48

2.41

2.92

3.39

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