題目列表(包括答案和解析)
風速(m/s) | 10 | 15 | 20 | 30 |
電壓表示數(shù)(V) | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
球半徑(cm) | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
電壓表示數(shù)(V) | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
(10分)某研究性學習小組,為了探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力(風力)的影響因素,進行了模擬實驗研究。圖12為測定風力的實驗裝置圖,其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲,電阻絲電阻較大;一質量和電阻都不計的細長細長裸金屬絲一端固定于O點,另一端懸掛球P,無風時細金屬絲豎直,恰與電阻絲在C點接觸,OC=H;有風時金屬絲將偏離豎直方向,與電阻絲相交于某一點(如圖13中虛線所示).細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導電接觸。
(1)已知電源的電動勢為E,內阻不計,理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連,球P的質量為m,重力加速度為g,由此可以推得風力大小F與電壓表示數(shù)的關系式為F=______________________。
(2)研究小組的同學猜想:風力大小F可能與風速大小v和球半徑r這兩個因素有關,于是他們進行了如下的實驗:
實驗一:使用同一球,改變風速,記錄了在不同風速下電壓表的示數(shù)。
表一 球半徑r=0.50cm
風速(m/s) | 10 | 15 | 20 | 30 |
電壓表示數(shù)(V) | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
由表一數(shù)據(jù)可知:在球半徑一定的情況下,風力大小與風速的關系是_______________________。
實驗二:保持風速一定,換用同種材料、不同半徑的實心球,記錄了在球半徑不同情況下電壓表的示數(shù)。
表二 風速v=10 m/s
球半徑(cm) | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
電壓表示數(shù)(V) | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
由表二數(shù)據(jù)可知:在風速一定的情況下,風力大小與球半徑的關系是_______________________。(球體積公式)
(3)根據(jù)上述實驗結果可知風力的大小F與風速大小v、球半徑r的關系式為_________________________。
風速(m/s) | 10 | 15 | 20 | 30 |
電壓表示數(shù)(V) | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
球半徑(cm) | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
電壓表示數(shù)(V) | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
4 |
3 |
風速(m/s) | 10 | 15 | 20 | 30 |
電壓表示數(shù)(V) | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
球半徑(cm) | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
電壓表示數(shù)(V) | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
風速(m/s) | 10 | 15 | 20 | 30 |
電壓表示數(shù)(V) | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
球半徑(cm) | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
電壓表示數(shù)(V) | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
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