从高空下落的物体,速度越来越大,所受空气阻力也会随速度的增大而增大,因此物体下落一段距离后将以某一速度作匀速运动,通常把这个速度称为收尾速度.求:(1)研究发现,相同

发布时间:2020-08-07 01:06:28

从高空下落的物体,速度越来越大,所受空气阻力也会随速度的增大而增大,因此物体下落一段距离后将以某一速度作匀速运动,通常把这个速度称为收尾速度.求:
(1)研究发现,相同环境条件下,空气对不同材质的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系.下表为某次研究的实验数据,根据表格中的数据,求出编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比.
?小球编号?1?2?3?4?小球质量(×10-2kg)?2?5?45?40?小球半径(×10-3m)?0.5?0.5?1.5?2?小球的收尾速度(m/s)?16?40?40?20(2)由(1)问表格中的数据,求出球形物体所受的空气阻力f与球的收尾速度V的关系.
(3)由(1)问表格中的数据,求出球形物体所受的空气阻力f与球的半径r的关系.

网友回答

解:(1)编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比f2:f3=m2g:m3g=1:9.
答:编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比为1:9.
(2)由编号为1、2两个小球的数据分析,在半径r相同的情况下,
收尾速度之比V1:V2=2:5,空气阻力之比f1:f2=m1g:m2g=2:5,
得出结论:f与V成正比.
(3)由编号为2、3两个小球的数据分析,在收尾速度V相同的情况下,
半径之比r2:r3=1:3,空气阻力之比f2:f3=m2g:m3g=1:9
得出结论:f与r2成正比.
解析分析:(1)当结尾速度相同时,小球做匀速运动,重力等于阻力,所以编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比等于他们的重力之比.
(2)要求物体所受的空气阻力f与球的收尾速度V的关系先保证小球的半径相同,从表中可以看出,编号为1、2两个小球的数据分析,在半径r相同的情况下,收尾速度之比已知,再求出阻力之比,阻力之比等于重力之比,从而得出结论.
(3)要求球形物体所受的空气阻力f与球的半径r的关系先保证收尾速度相同,从表中可以看出,编号为2、3两个小球的数据分析,在收尾速度V相同的情况下,半径之比已知,再求出阻力之比,进行比较即可得出结论.

点评:本题考查收尾速度、小球半径以及阻力的关系,关键知道物体达到收尾速度时重力等于阻力,要学会应用控制变量法解题,还要学会分析数据.
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