Question

某星球有大气层，可认为空气阻力大小恒定．若宇航员在此星球表面上将石块以一定速度竖直上抛后返回，图中描述石块的速度、加速度、重力势能、机械能随时间或路程变化的关系，正确的是（　　）

• A、
• B、
• C、
• D、

Answer 1

分析：由竖直上抛的受力得到加速度，进而由运动性质确定速度随时间的变化，再由重力势能表达式和机械能守恒可分别分析各个选项．

解答：解：
AB、已知空气阻力恒定，故可知上升过程石块受重力和阻力都向下，合外力为F=mg+f，加速度为a₁；下降时候重力向下，空气阻力向上，合外力为：F=mg-f，加速度为a₂，可知a₁＞a₂，方向都是向上，上升是匀减速直线运动，下降是匀加速直线运动，速度时间图象斜率表示加速度，故A正确，B错误．
C、重力势能表达式为：E_P=mgh，可知重力势能与高度好成正比，随着物体先上升再下降，重力势能先增大后减小，始终为正值，故C错误．
D、由机械能守恒可知，除了重力之外的其他力做功等于机械能的变化，故机械能变化为：E_机=fh，阻力一直做负功，故机械能一直减小，故D正确．
故选：AD．

点评：本题首先要分析好空气阻力，知道它方向是变化的，其次要能熟练应用机械能守恒分析机械能变化的问题．