當物體從高空下落時,空氣對物體的阻力會隨物體的速度增大而增大,因此,物體下落一段距離后將會勻速下落,這個速度被稱為物體下落的收尾速度,此時小球所受空氣阻力等于其重力。研究發現,在相同環境條件下,球形物體的收尾速度僅與球的半徑及質量有關。下表是某次研究的實驗數據:
小球 | A | B | C | D | E |
小球半徑r(×10-3m) | 0.5 | 0.5 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
小球質量m(×10-6kg) | 2 | 5 | 45 | 40 | 100 |
小球收尾速度v(m/s) | 16 | 40 | 40 | 20 | 32 |
(2)試根據表中數據,歸納出球形物體所受的空氣阻力f與球的速度v及球的半徑r的關系式(寫出表達式及比例系數);
(3)將C、D兩小球用1m長的輕繩連接,若它們在下落時所受的空氣阻力與單獨下落時的規律相同,讓它們同時從足夠高處下落,判斷它們的落地順序,并通過伽利略思想實驗的方式簡單闡述理由。
【考點】牛頓第二定律的簡單應用;自由落體運動的規律及應用.
【答案】(1)B、C兩球達到收尾速度時,所受的空氣阻力比為1:9;
(2)球形物體所受的空氣阻力f與球的速度v及球的半徑r的關系式為f=5vr2;
(3)C先落地,D后落地。
(2)球形物體所受的空氣阻力f與球的速度v及球的半徑r的關系式為f=5vr2;
(3)C先落地,D后落地。
【解答】
【點評】
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發布:2024/10/17 6:0:3組卷:24引用:3難度:0.5
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