Question

将一物体竖直向上抛出，物体在运动过程中所受空气阻力与物体的速度有关，速度越大空气阻力越大．下列描述物体竖直向上抛出后运动规律的图象中：（A）为速度一时间图象，（B）为重力势能一位移图象，（C）为机械能一位移图象，（D）为动能一位移图象，正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer

由于空气阻力方向总是与物体速度方向相反，考虑空气阻力，物体上升和下降时受力情况不同，要分开讨论；上升时，阻力向下，下降时阻力向上．物体上升阶段做加速度增加的减速运动，阻力逐渐减小，克服阻力做功逐渐变慢，机械能减小变缓，下降阶段做加速度增加的加速度运动，克服阻力做功逐渐变快，机械能减小逐渐变快．重力势能Ep=mgh，mg不变，即重力势能Ep是位移h的正比函数，故重力势能一位移图象是过原点的一条直线．
【解析】
A、物体在运动过程中，速度越大空气阻力越大，因此物体上升和下降阶段都为变加速运动，故速度-时间图象不是直线，应是曲线．故A错误．
B、重力势能Ep=mgh，mg不变，即重力势能Ep是位移h的正比函数，故重力势能一位移图象是过原点的一条直线．故B正确．
C、上升过程位移增大，下降过程位移减小，上升过程做变减速运动，阻力逐渐减小，克服阻力做功逐渐变慢，机械能减小变缓，下降过程阻力逐渐变大，克服阻力做功逐渐变快，机械能减小逐渐变快．故C正确．
D、由上分析可知，物体上升阶段做加速度增加的减速运动，下降阶段做加速度增加的加速度运动，且落回地面时物体的速度小于初速度．即动能先减小后增大，但上升过程位移增大，下降过程位移减小，但D图中位移一直增大．故D错误．
故选BC．