Question

11．在空中某一位置，以大小v₀的速度水平抛出一质量为m的物体，经时间t物体下落一段距离后，其速度大小仍为v₀，但方向与初速度方向相反，如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 风力对物体做功为零
• B． 风力对物体做正功
• C． 物体机械能减少$\frac{m{g}^{2}{t}^{2}}{2}$
• D． 合力对物体的冲量大小为2mv₀

Answer 1

分析 水平方向风力对物体做功，根据动能定理分析风力对物体做功正负．物体在竖直方向做自由落体运动，由时间求出下落的高度，确定重力势能的减小量，动能不变，得到机械能的减小量．根据动量定理求解合力对物体的冲量大小．

解答 解：AB、设风力对物体做功W，根据动能定理得：mgh+W=$\frac{1}{2}$$m{v}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=0，则W=-mgh，可知风力对物体做负功．故AB错误．
C、物体在竖直方向做类自由落体运动，加速度由风力沿竖直方向的分离和重力的合力产生，加速度a≠g，则t时间内下落的高度为h≠$\frac{1}{2}$gt²，物体的重力势能减小量为△E_P=mgh≠$\frac{m{g}^{2}{t}^{2}}{2}$，而物体的动能不变，则物体机械能减少量不是$\frac{m{g}^{2}{t}^{2}}{2}$．故C错误．
D、取物体开始的速度方向为正方向，根据动量定理得：合力对物体的冲量I=-mv₀-mv₀=2mv₀，故D正确．
故选：D

点评 本题整合了动能定理、动量定理、自由落体运动等多个知识点，采用运动的分解方法．要知道动能定理和动量定理都涉及的是合力．