Question

一只苹果从楼上某一高度自由下落，苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3．如图中直线为苹果在空中的运动轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（　　）

A．苹果通过第3个窗户所用的时间最长

B．苹果通过第1个窗户的平均速度最大

C．苹果通过第3个窗户重力做的功最大

D．苹果通过第1个窗户重力的平均功率最小

Answer 1

分析：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故速度愈来愈大，经过第二个窗户过程中的任意一点的速度均比经过第一个窗户过程中的最大速度要大，根据匀变速直线运动的平均速度公式

.

v

=

v0+ v

2

，经过第二个窗户的平均速度大于经过第一个窗户的平均速度，根据功的定义式w=Fscosα和平均功率公式

.

p

=F

.

v

可比较得出经过后一窗户的重力功和平均功率都比经过前一窗户要大．

解答：解：A、由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，由公式v=gt，速度越来越快，由平均速度公式

.

v

= 

v0+ v

2

，通过第一个窗户过程的平均速度最小，因而通过第一个窗户所用时间最小，故A错误；
B、由A选项的分析可以知道，通过第一个窗户过程的平均速度最小，故B错误；
C、由功的定义式w=Fscosα可知，通过三个窗户过程重力做的功相等，故C错误；
D、由A选项的分析可以知道，通过第一个窗户过程的平均速度最小，再由平均功率公式

.

p

=F

.

v

可知，通过第一个窗户过程平均功率

.

p

=F

.

v

最小，故D正确；
故选D．

点评：本题是功、功率的相关公式基本应用问题，要求熟练运用功、功率的相关公式．