(03年江蘇卷)(12分)當(dāng)物體從高空下落時(shí),空氣阻力隨速度的增大而增大,因此經(jīng)過(guò)一段距離后將勻速下落,這個(gè)速度稱(chēng)為此物體下落的終極速度。已知球形物體速度不大時(shí)所受的空氣阻力正比于速度v且正比于球半徑r,即阻力f=krv,k是比例系數(shù)。對(duì)于常溫下的空氣,比例系數(shù)k=3.4×10-4Ns/m2。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2。試求半徑r=0.10mm的球形雨滴在無(wú)風(fēng)情況下的終極速度vr。(結(jié)果取兩位數(shù)字)

解析

雨滴下落時(shí)受兩個(gè)力作用:重力,方向向下;空氣阻力,方向向上。

當(dāng)雨滴達(dá)到終極速度vr后,加速度為零,二力平衡,用m表示雨滴質(zhì)量,有

 

mg=krvr

 

m=πr3 ρ

 

由以上兩式得終極速度

 

 

帶入數(shù)值得 vr=1.2m/s

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(03年江蘇卷)(12分)當(dāng)物體從高空下落時(shí),空氣阻力隨速度的增大而增大,因此經(jīng)過(guò)一段距離后將勻速下落,這個(gè)速度稱(chēng)為此物體下落的終極速度。已知球形物體速度不大時(shí)所受的空氣阻力正比于速度v且正比于球半徑r,即阻力f=krv,k是比例系數(shù)。對(duì)于常溫下的空氣,比例系數(shù)k=3.4×10-4Ns/m2。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2。試求半徑r=0.10mm的球形雨滴在無(wú)風(fēng)情況下的終極速度vr。(結(jié)果取兩位數(shù)字)

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(2)如圖2,將N個(gè)這樣的振子放在該軌道上。最左邊的振子1被壓縮至彈簧為某一長(zhǎng)度后鎖定,靜止在適當(dāng)位置上,這時(shí)它的彈性勢(shì)能為E0。其余各振子間都有一定的距離,F(xiàn)解除對(duì)振子1的鎖定,任其自由運(yùn)動(dòng),當(dāng)它第一次恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí),剛好與振子2碰撞,此后,繼續(xù)發(fā)生一系列碰撞,每個(gè)振子被碰后剛好都是在彈簧第一次恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí)與下一個(gè)振子相碰。求所有可能的碰撞都發(fā)生后,每個(gè)振子彈性勢(shì)能的最大值。已知本題中兩球發(fā)生碰撞時(shí),速度交換,即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(03新課程卷)(12分)當(dāng)物體從高空下落時(shí),空氣阻力隨速度的增大而增大,因此經(jīng)過(guò)一段距離后將勻速下落,這個(gè)速度稱(chēng)為此物體下落的終極速度. 已知球形物體速度不大時(shí)所受的空氣阻力正比于速度v,且正比于球半徑r,即阻力f=krv,k是比例系數(shù)。對(duì)于常溫下的空氣,比例系為k=3.4×104Ns/m2。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2。試求半徑r=0.10mm的球形雨滴在無(wú)風(fēng)情況下的終極速度vr。(結(jié)果取兩位數(shù)字)

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