一道高考物理选择题,快来帮忙

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/23 06:42:36
在空气有阻力的情况下,以初速度v1竖直上抛一个小球,经过时间t1到达最高点,又经过时间t2从最高点落到抛出点,小球落地速度为v2,则
A.v2>vl,t2>t1 B.v2<vl,t2<t1 C.v2>vl,t2<t1 D.v2<vl,t2>t1

要详细的解答过程
(想不通为什么能得出t2>t1???)

因为上升和下落时路程相等
上升时合力=G+f,下落时合力=G-f
由动能定理
(G+f)*h=mv1^2/2,(G-f)h=mv2^2/2
G+f>G-f
所以v1>v2

再根据匀速运动平均速度公式
上升时平均速度=v1/2,下落时=v2/2
v1/2>v2/2
路程相等
v1t1/2=v2t2/2
所以t2>t1

因为抛出去的动能要比他的重力势能大的多。所以上升的时间要比下降的时间小。

选D。
但因空气阻力与速度有关,是不能套公式的,而只能定性分析。

回到抛出点,因过程中空气阻力一直对小球作负功,而势能不变,因此动能变小,于是速度v2<vl。

而上抛与下落的路程是相等的,但同高度时上升的速度大于下落的速度(理由同上),所以下落所用时间t2>t1。

d

有空气阻力,所以机械能不守恒,物体上抛、回落到相同位置时,重力势能不变;但过程中有空气阻力做负功,所以机械能减小,动能减小,速率减小 v2 < v1

并且,对比上升段和下降段,在上升段的的每一个点 x上,其速率 Vx 都大于下降段上和 x 等高度的相应点上的速率 V'x;

经过时间 t1,物体在上升段运动的距离是 h, 在图形上 t1 就是 x-1/Vx 曲线下方的面积;而 t2 是 x-1/V'x 下方的面积;在每个位置 x 上都有 Vx > V'x, 1/Vx < 1/V'x,所以,t2 一定大于 t1

D

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