以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出至回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为 ( )A.0B.-fhC.-2fhD.-4fh
把以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出至回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为-2fh,正确选项是C。
解析:在这个问题中,我们需要计算的是小球从抛出到落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功。我们要明确功的计算公式是W=Flcosα,其中F是力,l是物体在力的方向上移动的距离,α是力与移动方向的夹角。在这个问题中,空气阻力F是恒定的,且始终与小球的运动方向相反,所以cosα=-1。
接下来,我们将小球的运动过程分为上升和下落两个阶段来分析。在上升阶段,小球受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力的作用,空气阻力对小球做负功,功的大小为W1=-fh。在下落阶段,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力的作用(此时空气阻力方向与小球运动方向相反),空气阻力同样对小球做负功,功的大小也为W2=-fh。
从抛出到落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的总功为W=W1+W2=-fh+(-fh)=-2fh。所以正确答案是C选项,-2fh。
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