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2.在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度,称之为收尾速度,一小铁球质量为m,用手将它完全放入水中后,由静止释放,最后铁球的收尾速度为v,若铁球在水中所受浮力保持不变恒为F,重力加速度为g,则下面说法正确的是(  )
A.若测得小球从释放至达收尾速度所用的时间为t,则小球下落位移$\frac{vt}{2}$
B.若测得小球从释放下落h时的加速度为a,则小铁球此时的速度为$\sqrt{2ah}$
C.若测得某时小球的加速度为a,则小球此时受到水的阻力为m(g-a)-F
D.若测得小球下落的t时间,通过的位移为x,则该过程的平均速度为$\frac{x}{t}$

分析 分析小球运动得到小球的加速度变化,然后由运动学规律得到下落位移及速度的范围;在由牛顿第二定律得到小球受到的外力.

解答 解:铁球在水中所受浮力保持不变恒为F,重力为G,那么用手将它完全放入水中后,由静止释放,最后铁球的收尾速度为v,小球必还受一随速度增大而增大的阻力;那么小球的加速度不断减小直至为零,小球做匀速运动;
A、由于阻力随速度变化而变化,故小球的加速度不是定值,那么,若测得小球从释放至达收尾速度所用的时间为t,则平均速度$\overline{v}>\frac{1}{2}v$,所以小球下落位移$\overline{v}t>\frac{1}{2}vt$;故A错误;
B、若测得小球从释放下落h时的加速度为a,在匀变速运动时$v=\sqrt{2ah}$,那么相同位移,a越大则v越大;所以,由小球运动的加速度不断减小,可得小铁球此时的速度大于$\sqrt{2ah}$,故B错误;
C、若测得某时小球的加速度为a,则小球此时受到合外力为ma;那么由小球受力分析可知水的阻力为m(g-a)-F,故C正确;
D、若测得小球下落的t时间,通过的位移为x,则该过程的平均速度为$\frac{x}{t}$,故D正确;
故选:CD.

点评 在运动学问题中,一般根据物体的受力分析得到合外力,进而由牛顿第二定律求得加速度,即可得到物体的运动状态.

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