Question

（2010?蘇州二模）將一物體豎直向上拋出，物體在運動過程中所受空氣阻力與物體的速度有關，速度越大空氣阻力越大．下列描述物體豎直向上拋出后運動規律的圖象中：（A）為速度一時間圖象，（B）為重力勢能一位移圖象，（C）為機械能一位移圖象，（D）為動能一位移圖象，正確的是（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：由于空氣阻力方向總是與物體速度方向相反，考慮空氣阻力，物體上升和下降時受力情況不同，要分開討論；上升時，阻力向下，下降時阻力向上．物體上升階段做加速度增加的減速運動，阻力逐漸減小，克服阻力做功逐漸變慢，機械能減小變緩，下降階段做加速度增加的加速度運動，克服阻力做功逐漸變快，機械能減小逐漸變快．重力勢能E_p=mgh，mg不變，即重力勢能E_p是位移h的正比函數，故重力勢能一位移圖象是過原點的一條直線．

解答：解：A、物體在運動過程中，速度越大空氣阻力越大，因此物體上升和下降階段都為變加速運動，故速度-時間圖象不是直線，應是曲線．故A錯誤．
B、重力勢能E_p=mgh，mg不變，即重力勢能E_p是位移h的正比函數，故重力勢能一位移圖象是過原點的一條直線．故B正確．
C、上升過程位移增大，下降過程位移減小，上升過程做變減速運動，阻力逐漸減小，克服阻力做功逐漸變慢，機械能減小變緩，下降過程阻力逐漸變大，克服阻力做功逐漸變快，機械能減小逐漸變快．故C正確．
D、由上分析可知，物體上升階段做加速度增加的減速運動，下降階段做加速度增加的加速度運動，且落回地面時物體的速度小于初速度．即動能先減小后增大，但上升過程位移增大，下降過程位移減小，但D圖中位移一直增大．故D錯誤．
故選BC．

點評：考慮阻力的豎直上拋運動，是具有向上的初速度，加速度變化的變加速直線運動，上升和下降過程并不對稱．