Question

13．在空中某一位置，以大小為v₀的速度水平拋出一質量為m的物塊，經時間t，物體下落一段距離后，其速度大小仍為v₀，但方向與初速度相反，如圖所示，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 風力對物體做功為零
• B． 風力對物體做負功
• C． 物體機械能減少mg²t²
• D． 風力對物體的沖量大小為2mv₀

Answer 1

分析 水平方向只有風力做功，根據動能定理求解風力對物體做功．物體在豎直方向做自由落體運動，由時間求出下落的高度，確定重力勢能的減小量，動能不變，得到機械能的減小量．根據動量定理求解風力對物體的沖量大�。�

解答 解：AB、設風力對物體做功W，根據動能定理得：mgh+W=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=0，得W=-mgh，故風力對物體做負功．故A錯誤，B正確．
C、物體在豎直方向做自由落體運動，t時間內下落的高度為 h=$\frac{1}{2}$gt²，物體的重力勢能減小量為△E_P=mgh=$\frac{1}{2}$mg²t²
而物體的動能不變，則物體機械能減少$\frac{1}{2}$mg²t²，故C錯誤．
D、取物體開始的速度方向為正方向，根據動量定理得，合力對物體的沖量I=-mv₀-mv₀=2mv₀，重力的沖量是mgt，所以風力對物體的沖量大小不等于2mv₀．故D錯誤．
故選：B

點評 本題整合了動能定理、動量定理、自由落體運動等多個知識點，采用運動的分解方法．要注意動量定理涉及的合力沖量與動量變化量的關系．