Question

一只蘋果從樓上某一高度自由下落，蘋果在空中依次經過三個完全相同的窗戶1、2、3．如圖中直線為蘋果在空中的運動軌跡．若不計空氣阻力的影響，以下說法正確的是（　　）

A．蘋果通過第3個窗戶所用的時間最長

B．蘋果通過第1個窗戶的平均速度最大

C．蘋果通過第3個窗戶重力做的功最大

D．蘋果通過第1個窗戶重力的平均功率最小

Answer 1

分析：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，故速度愈來愈大，經過第二個窗戶過程中的任意一點的速度均比經過第一個窗戶過程中的最大速度要大，根據勻變速直線運動的平均速度公式

.

v

=

v0+ v

2

，經過第二個窗戶的平均速度大于經過第一個窗戶的平均速度，根據功的定義式w=Fscosα和平均功率公式

.

p

=F

.

v

可比較得出經過后一窗戶的重力功和平均功率都比經過前一窗戶要大．

解答：解：A、由于自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，由公式v=gt，速度越來越快，由平均速度公式

.

v

= 

v0+ v

2

，通過第一個窗戶過程的平均速度最小，因而通過第一個窗戶所用時間最小，故A錯誤；
B、由A選項的分析可以知道，通過第一個窗戶過程的平均速度最小，故B錯誤；
C、由功的定義式w=Fscosα可知，通過三個窗戶過程重力做的功相等，故C錯誤；
D、由A選項的分析可以知道，通過第一個窗戶過程的平均速度最小，再由平均功率公式

.

p

=F

.

v

可知，通過第一個窗戶過程平均功率

.

p

=F

.

v

最小，故D正確；
故選D．

點評：本題是功、功率的相關公式基本應用問題，要求熟練運用功、功率的相關公式．