物體在流體(氣休或液體)中運動時,會受到阻力作用,該阻力叫做流體阻力。流體阻力大小與物體運動速度大小有關,速度...
問題詳情:
物體在流體(氣休或液體)中運動時,會受到阻力作用,該阻力叫做流體阻力。流體阻力大小與物體運動速度大小有關,速度越大,阻力越大,流體阻力大小還跟物體的橫截面積有關,橫截面積越大,阻力越大;此外,流體阻力跟物體的形狀有關,頭圓尾尖(這種形狀通常叫做流線型)的物體受到的阻力較小。物體(例如雨滴)從高空由靜止下落,速度會越來越大,所受阻力也越來越大,下落一段距離後,將以某一速度做勻速直線運動,這個速度通常被稱為收尾速度。
(1)雨滴在高空形成後從靜止開始下落後,速度越來越大是由於重力_________(選填“大於”“小於”或“等於”)阻力;此過程中若雨滴受到的力全部消失,雨滴將_________(選填“靜止”“加速直線運動”或“勻速直線運動”)。
(2)雨滴下落過程中隨著雨滴速度的增大,受到的重力_________,受到的阻力_________;(前兩空均選填“增大”“減小”或“不變”)當雨滴受到的阻力_________(選填“大於”“小於”或“等於”)重力時,雨滴開始勻速直線下落。
(3)假設雨滴下落時的阻力與雨滴速度的平方成正比,即F阻=kv2,其中k=1×10﹣4N/(m/s)2,則一個質量為0.25g的雨滴下落時的收尾速度約為_________m/s。(g取10/kg)
【回答】
(1)大於;勻速直線運動;(2)不變;增大;等於;(3)5。
【解析】(1)雨滴在高空形成後從靜止開始下落後,由於開始重力大於阻力,合力方向向下,所以速度越來越大;雨滴原來是運動狀態,如果受到的力全部消失,雨滴將以一定的速度做勻速直線運動;
(2)雨滴下落過程中,質量不變,由公式G=mg知,受到的重力不變;由“流體阻力大小與物體運動速度大小有關,速度越大,阻力越大”知,雨滴下落過程中受到的阻力隨速度的增加而增大;當雨滴受到的阻力等於重力時,雨滴的速度不再改變,開始做勻速運動;
(3)由題意知,當雨滴下落到收尾速度時,阻力F阻=G=mg=0.25×10﹣3kg×10N/kg=2.5×10﹣3N;由F阻=kv2得,v===5m/s。
知識點:運動和力單元測試
題型:綜合題
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