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，一段時間后，木塊停止下沉，并在浮力的作用下開始上浮，從木塊落入水中開始，到浮出水面截止，對這段過程分析正確的是（　�。�

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

Answer 1

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

解答 解：下沉時，阻力方向向上，上浮時，阻力方向向下，且阻力始終做負功，所以下沉時的平均速度大于上浮時的平均速度，位移相同，所以下沉的時間小于上浮的時間，
A、重力的沖量I_G=mgt，則下沉的過程中重力的沖量小于上浮過程中重力的沖量，故A錯誤；
B、設平均速度為$\overline{v}$，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錯誤，C正確；
D、下沉和上浮過程中，平均浮力相等，根據(jù)${I}_{浮}=\overline{{f}_{浮}}t$可知，上浮的過程中浮力的沖量大于下沉過程中浮力的沖量，故D正確．
故選：CD

點評 本題主要考查了沖量表達式的直接應用，要求同學們能正確分析物體的受力情況和運動情況，注意力是變力時，可以用平均值，難度適中．