Question

3．竹蜻蜓是我国古代发明的一种儿童玩具，上世纪三十年代，人们根据竹蜻蜓原理设计了直升机的螺旋桨．如图，一小孩搓动质量为20g的竹蜻蜓，松开后竹蜻蜓能上升到二层楼房顶高处．在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功可能是（　　）

• A． 0.2J
• B． 0.6 J
• C． 1.0 J
• D． 2.5 J

Answer 1

分析 根据动能定理可知，在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功等于竹蜻蜓获得的初动能，竹蜻蜓从地面飞到二层楼房顶高处时，速度刚好为零，此过程中，根据动能定理列式求解即可．

解答 解：地面到二层楼房顶的高度约为6m，竹蜻蜓从地面飞到二层楼房顶高处时，速度刚好为零，此过程中，根据动能定理得：
$0-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}=-mgh-{W}_{f}$
解得：$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}＞mgh$=0.02×10×6=1.2J，
而在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功等于竹蜻蜓获得的初动能，所以在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功大于1.2J，故D正确．
故选：D

点评 本题主要考查了动能定理的直接应用，解题时要知道竹蜻蜓从地面飞到二层楼房顶高处时，速度刚好为零，注意此过程中，空气阻力不能忽略，难度适中．