Question

3月11日日本9.0级地震发生后，直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．则在箱子下落过程中，下列说法正确的是（根据广东省2011届高三预测物理试卷一改编）（ ）

A．箱内物体对箱子底部始终没有压力
B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时小
D．若下落距离足够长，箱内物体有可能所受支持力等于它的重力

Answer 1

【答案】分析：先对整体受力分析，受重力和空气阻力，由于空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，速度越来越大，故箱子做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大；再对箱内物体受力分析，受到重力和支持力，根据牛顿第二定律列式分析讨论．
解答：解：刚释放时，速度较小，阻力较小，箱子做加速运动，空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，阻力不断变大，故箱子做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做匀速运动；
对箱内物体受力分析，受到重力和支持力，根据牛顿第二定律，有
mg-N=ma
由于a逐渐增大到等于g，故支持力N由0逐渐增大到mg，之后保持不变；
故选D．
点评：本题关键先对整体受力分析，得到加速度的变化情况，然后再对m受力分析，根据牛顿第二定律列方程分析求解．