Question

【題目】如圖所示，在一端封閉、長約1m的玻璃管內注滿清水，水中放一個紅蠟做的小圓柱體R（R視為質點）。現將玻璃管軸線與豎直方向y軸重合，在小圓柱體R上升剛好到達勻速時的起點位置記為坐標原點O，同時玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動（不影響小柱體豎直方向的運動）。小圓柱體R依次經過平行橫軸的三條水平線上的A、B、C位置，在OA、AB、BC 三個過程中沿y軸方向的高度均相等，則小柱體在OA、AB、BC三個過程中，則下面結論中正確的是（　　）

A.水平位移的大小之比為1:4:9

B.動能增量之比為1:2:3

C.機械能的變化量1:1:1

D.合外力的沖量大小之比1:1:1

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．小圓柱體R在OA、AB、BC三個過程中沿y軸方向的高度均相等，則每個過程的時間相等，x軸方向上，R做初速度為零的勻加速直線運動，則每個過程對應的水平位移的大小之比為

故A錯誤；

B．豎直方向上，三個過程中重力勢能變化量相等，水平方向上速度為

動能為

則三個過程中，動能變化量之比為，故B錯誤；

C．三個過程中重力勢能變化量相等，動能變化量之比為，無法得出機械能的變化量之比，故C錯誤；

D．根據動量定理可知，合外力的沖量等于動量的變化，R的合外力不變，三個過程的時間相等，則沖量相等，故D正確。

故選D。