Question

7．一木塊自水面上方某高度自由下落，落入水中后，受到重力、浮力和水的阻力共同作用，其中水的阻力和物體的速率成正比，一段時(shí)間后，木塊停止下沉，并在浮力的作用下開(kāi)始上浮，從木塊落入水中開(kāi)始，到浮出水面截止，對(duì)這段過(guò)程分析正確的是（　　）

• A． 下沉的過(guò)程中重力的沖量大于上浮過(guò)程中重力的沖量
• B． 上浮的過(guò)程中阻力的沖量大于下沉過(guò)程中阻力的沖量
• C． 上浮和下沉過(guò)程中阻力的沖量大小相同
• D． 上浮的過(guò)程中浮力的沖量大于下沉過(guò)程中浮力的沖量

Answer 1

分析 先分析木塊上浮和下層過(guò)程中的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，求出下層和上浮過(guò)程中的時(shí)間大小，重力的沖量根據(jù)I_G=mgt分析，設(shè)出平均速度，根據(jù)阻力和平均速度的關(guān)系以及沖量表達(dá)式判斷上浮和下沉過(guò)程中阻力的沖量大小，下沉和上浮過(guò)程中，平均浮力相等，根據(jù)${I}_{浮}=\overline{{f}_{浮}}t$判斷即可．

解答 解：下沉?xí)r，阻力方向向上，上浮時(shí)，阻力方向向下，且阻力始終做負(fù)功，所以下沉?xí)r的平均速度大于上浮時(shí)的平均速度，位移相同，所以下沉的時(shí)間小于上浮的時(shí)間，
A、重力的沖量I_G=mgt，則下沉的過(guò)程中重力的沖量小于上浮過(guò)程中重力的沖量，故A錯(cuò)誤；
B、設(shè)平均速度為$\overline{v}$，則阻力為$\overline{f}=k\overline{v}$，則$\overline{{f}_{上}}=k\overline{{v}_{上}}$，$\overline{{f}_{下}}=k\overline{{v}_{下}}$，而阻力的沖量${I}_{上}=\overline{{f}_{上}}{t}_{上}=k\overline{{v}_{上}}{t}_{上}=kx$，${I}_{下}=\overline{{f}_{下}}{t}_{下}=k\overline{{v}_{下}}{t}_{下}=kx$，即I_上=I_下，故B錯(cuò)誤，C正確；
D、下沉和上浮過(guò)程中，平均浮力相等，根據(jù)${I}_{浮}=\overline{{f}_{浮}}t$可知，上浮的過(guò)程中浮力的沖量大于下沉過(guò)程中浮力的沖量，故D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了沖量表達(dá)式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，注意力是變力時(shí)，可以用平均值，難度適中．