问题 多选题

从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,球运动的速率随时间变化的规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地速率为v1,且落地前小球已经做匀速运动,则下列说法中错误的是(  )

A.小球加速度在上升过程中逐渐减小,在下降过程中也逐渐减小

B.小球抛出瞬间的加速度大小为

1+v0
v1
g

C.小球被抛出时的加速度值最大,到达最高点的加速度值最小

D.小球上升过程的平均速度小于

v0
2

答案

A、C、上升过程,受重力和阻力,合力向下,根据牛顿第二定律,有:f+mg=ma,解得a=g+

f
m
>g;

由于是减速上升,阻力逐渐减小,故加速度不断减小;

下降过程,受重力和阻力,根据牛顿第二定律,有:mg-f=ma′,解得:a′=g-

f
m
<g;

由于速度变大,阻力变大,故加速度变小;

即上升和下降过程,加速度一直在减小;

故A正确,C错误;

B、空气阻力与其速率成正比,最终以v1匀速下降,有:mg=kv1

小球抛出瞬间,有:mg+kv0=ma0

联立解得:a0=(1+

v0
v1
)g,故B错误;

D、速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移,从图象可以看出,位移小于阴影部分面积,而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移,匀减速直线运动的平均速度等于

v0
2
,故小球上升过程的平均速度小于
v0
2
,故D正确;

本题选错误的,故选BC.

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