從高空下落的物體,速度越來越大,所受空氣的阻力也會隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將其以某一速度作勻速運(yùn)動,通常把這個速度稱為收尾速度.求:
(1)一質(zhì)量m=0.3Kg的小球在加速下落20m高度的過程中重力所做的功(g取10N/Kg).
(2)研究發(fā)現(xiàn),相同環(huán)境條件下,空氣對不同材質(zhì)的球形物體的阻力大小與球的半徑和速度都有關(guān)系.下表為某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),求出編號為2、3的小球在達(dá)到收尾速度時所受的空氣阻力之比.
(3)由(2)問表格中的數(shù)據(jù),求出球形物體所受的空氣的阻力f與球的收尾速度v的關(guān)系.
(4)由(2)問表格中的數(shù)據(jù),求出球形物體所受的空氣阻力f與球的半徑r的關(guān)系.
小球編號 1 2 3 4
小球質(zhì)量(×10-2Kg) 2 5 45 40
小球半徑(×10-3m) 0.5 0.5 1.5 2
小球的收尾速度m/s 16 40 40 20
分析:(1)根據(jù)W=Gh=mgh計算重力做的功;
(2)當(dāng)結(jié)尾速度相同時,小球做勻速運(yùn)動,重力等于阻力,所以編號為2、3的小球在達(dá)到收尾速度時所受的空氣阻力之比等于他們的重力之比;
(3)要求物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度V的關(guān)系先保證小球的半徑相同,從表中可以看出,編號為1、2兩個小球的數(shù)據(jù)分析,在半徑r相同的情況下,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,從而得出結(jié)論;
(4)要求球形物體所受的空氣阻力f與球的半徑r的關(guān)系先保證收尾速度相同,從表中可以看出,編號為2、3兩個小球的數(shù)據(jù)分析,在收尾速度V相同的情況下,半徑之比已知,再求出阻力之比,進(jìn)行比較即可得出結(jié)論.
解答:解:(1)W=Gh=mgh=0.3kg×10N/kg×20m=60J;
(2)編號為2、3的小球在達(dá)到收尾速度時所受的空氣阻力之比f2:f3=m2g:m3g=1:9;
(3)由編號為1、2兩個小球的數(shù)據(jù)分析,在半徑r相同的情況下,收尾速度之比V1:V2=2:5,空氣阻力之比f1:f2=m1g:m2g=2:5;得出結(jié)論:f與V成正比.
(4)由編號為2、3兩個小球的數(shù)據(jù)分析,在收尾速度V相同的情況下,半徑之比r2:r3=1:3,空氣阻力之比f2:f3=m2g:m3g=1:9,得出結(jié)論:f與r2成正比.
答:(1)重力所做的功為60J;
(2)小球在達(dá)到收尾速度時所受的空氣阻力之比為1:9;
(3)f與V成正比;
(4)f與r2成正比.
點(diǎn)評:本題考查了功的計算、收尾速度、小球半徑以及阻力的關(guān)系,關(guān)鍵知道物體達(dá)到收尾速度時重力等于阻力,要學(xué)會應(yīng)用控制變量法解題,還要學(xué)會分析數(shù)據(jù).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

20、從高空下落的物體,速度越來越大.求:一質(zhì)量m=0.3 kg的小球在加速下落20m高度的過程中重力所做的功(g取10N/kg).

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科目:初中物理 來源: 題型:

從高空下落的物體,速度越來越大,所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度作勻速運(yùn)動,通常把這個速度稱為收尾速度.研究發(fā)現(xiàn),相同環(huán)境條件下,空氣對不同材質(zhì)的球形物體的阻力大小與球的半徑和速度都有關(guān)系.下表為某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可得出:

(1)比較編號1、2小球,當(dāng)小球半徑相同時,球形物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度v的關(guān)系是:
在半徑r相同的情況下,球形物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度v成正比
在半徑r相同的情況下,球形物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度v成正比

(2)球形物體所受的空氣阻力,與球的半徑r和速度v的關(guān)系式是:
在收尾速度相同的情況下,球形物體所受的空氣阻力f與r2成正比
在收尾速度相同的情況下,球形物體所受的空氣阻力f與r2成正比

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2010?東麗區(qū)一模)從高空下落的物體,速度越來越大,所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度作勻速直線運(yùn)動,通常把這個速度稱為收尾速度.求:
(1)一質(zhì)量m=0.3kg的小球在加速下落20m高度的過程中重力所做的功(g取10N/kg).
(2)研究發(fā)現(xiàn),相同環(huán)境條件下,空氣對不同材質(zhì)的球形物體的阻力大小與球的半徑 和速度都有關(guān)系.下表為某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),求出編號為2、3的小球在達(dá)到收尾速度時所受的空氣阻力之比.
小球編號 1 2 3 4
小球質(zhì)量(×10-2kg) 2 5 45 40
小球半徑(×10-3m) 0.5 0.5 1.5 2
小球的收尾速度m/s 16 40 40 20
(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),小剛研究出了球形物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度v的關(guān)系.
他的分析如下:由編號1、2兩個小球的數(shù)據(jù)分析,在半徑r相同的情況下,
收尾速度之比:
v1
v2
=
16
40
=
2
5
     空氣阻力之比
f1
f2
=
m1g
m2g
=
2
5

得出結(jié)論:空氣阻力f與收尾速度v成正比.
請你參照小剛的分析思路,求出球形物體所受的空氣阻力f與球的半徑r的關(guān)系.

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科目:初中物理 來源: 題型:

研究發(fā)現(xiàn),從高空下落的物體,速度越來越大,所受的空氣阻力也會隨著速度的增大而增大,下落一段后,將會以某一速度做勻速直線運(yùn)動,如圖所示,并把這個速度稱為收尾速度.
研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),在相同環(huán)境條件下,從高空下落小球的收尾速度與小球質(zhì)量和小球半徑有關(guān).下表為某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
小球編號 1 2 3 4 5
小球質(zhì)量/(10-2 kg) 2 5 12.5 12.5 12.5
小球半徑/(10-3 m) 0.5 0.5 0.5 1.0 2.0
小球收尾速度/(m?s-1 16 40 100 50 25
請你認(rèn)真分析表中數(shù)據(jù),回答下面問題:
(1)如果要研究小球收尾速度與小球的質(zhì)量是否有關(guān),應(yīng)保持
小球的半徑
小球的半徑
不變,選表中
1、2、3
1、2、3
組數(shù)據(jù)(填序號)進(jìn)行分析.結(jié)論是:
當(dāng)小球的半徑不改變時,小球的質(zhì)量越大,小球的收尾速度越大
當(dāng)小球的半徑不改變時,小球的質(zhì)量越大,小球的收尾速度越大

(2)如果要研究小球收尾速度與小球的半徑是否有關(guān),應(yīng)保持
小球的質(zhì)量
小球的質(zhì)量
不變,選表中
3、4、5
3、4、5
組數(shù)據(jù)(填序號)進(jìn)行分析.結(jié)論是:
當(dāng)小球的質(zhì)量不改變時,小球的半徑越大,小球的收尾速度越小
當(dāng)小球的質(zhì)量不改變時,小球的半徑越大,小球的收尾速度越小

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科目:初中物理 來源: 題型:

從高空下落的物體,速度越來越大,所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度作勻速直線運(yùn)動,通常把這個速度稱為收尾速度.當(dāng)物體下落的速度達(dá)到收尾速度后,其所受空氣阻力
 
物體本身重力.(選填“大于”、“小于”或“等于”)

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