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直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.则在箱子下落

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解决时间 2021-01-31 15:08
直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.则在箱子下落过程中,下列说法正确的是A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长,箱内物体有可能所受支持力等于它的重力
最佳答案
CD解析分析:先对整体受力分析,受重力和空气阻力,由于空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,速度越来越大,故箱子做加速度不断减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大;再对箱内物体受力分析,受到重力和支持力,根据牛顿第二定律列式分析讨论.解答:刚释放时,速度较小,阻力较小,箱子做加速运动,空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,阻力不断变大,故箱子做加速度不断减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大,之后做匀速运动;
对箱内物体受力分析,受到重力和支持力,根据牛顿第二定律,有
mg-N=ma
由于a逐渐增大到等于g,故支持力N由0逐渐增大到mg,之后保持不变;
故选CD.点评:本题关键先对整体受力分析,得到加速度的变化情况,然后再对m受力分析,根据牛顿第二定律列方程分析求解.
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