问题标题:
【(2014•滨湖区模拟)从高空下落的物体,速度会越来越快,而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(如图频闪摄影照片),通常把这个】
问题描述:
(2014•滨湖区模拟)从高空下落的物体,速度会越来越快,而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(如图频闪摄影照片),通常把这个速度称为收尾速度.例如雨滴从高空下落后越来越快,但在接近地面时作匀速运动.研究发现,在相同环境条件下,空气对不同材质的球形物体的阻力与球的半径和球的速度都有关系,下表为某次研究的实验数据
小球编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小球质量(g) | 2 | 5 | 45 | 40 | |
小球半径(cm) | 0.5 | 0.5 | 1.5 | 2 | 4 |
小球收尾速度(m/s) | 16 | 40 | 40 | 20 | 10 |
(2)比较小球2和3可归纳出:球形物体所受空气阻力f与球的半径r的关系是:当收尾速度一定时,f与______成______关系.
(3)小明通过比较表格中1、2号小球的数据得出:球形物体所受空气阻力f除了与小球的半径有关,还与球形物体的收尾速度有关.根据上述规律,则5号小球的质量为______g.
唐慧林回答:
(1)小球达到首尾速度时,受到平衡力作用,阻力等于重力,此时所示阻力最大,小球做匀速直线运动,速度最大,由表示编号为4的实验数据可知,此时最大速度为20m/s;小球所受阻力f=G=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N.
(2)由编号为2、3的实验数据可知,小球的首尾速度相同,小球受的空气阻力与小球半径的平方之比
f
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