题目内容

近几年，我国北方地区频繁发生沙尘暴天气，沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度（a达到5.8×10^-6kg/m³．若悬浮微粒的密度为ρ=2.7×10³kg/m³，悬浮微粒的直径小于10^-7m的称为“可吸入颗粒物”，将对人体的危害最大．北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总质量的 $数学公式$ 为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒的平均直径为5.0×10^-8m．
（1）求1cm³的空气中所含可吸入颗粒物的数量N是多少？（计算时“可吸入颗粒物”视为球形，球的体积V= $数学公式$ πr³．结果用科学记数法表示，且保留一位小数）
（2）若这些沙尘颗粒被扬起后悬浮在空气中（不动），v竖直向上的风速，这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度v直向下运动时所受的阻力，此时阻力可以用公式f=kρ₀Av表示（k系数，ρ₀为空气密度，A为沙尘颗粒的截面积），若k=0.45，沙尘颗粒的平均半径为r=2.5×10^-4m，地表处空气密度ρ₀=1.25kg/m³，试估算此时地表竖直向上的风速最少为多少？（g=10N/kg）

解：（1）1cm³的空气中颗粒物的数量为：
N= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =6.6×10⁵个．
（2）地面附近，沙尘颗粒扬起要悬浮在空气中，此时沙尘颗粒受到的重力与风对它向上的作用力平衡，则：kρ₀Av²=mg，
kρ₀πr²v²=ρ $\text{[math]}$ πr³g，
v= $\text{[math]}$ 代入数据得：
v=4m/s．
答：（1）1cm³的空气中所含可吸入颗粒物的数量N是6.6×10⁵个．
（2）地表竖直向上的风速最少为4m/s．
分析：（1）知道空气中的悬浮微粒的最高浓度，求出1cm³的质量，其中的 $\text{[math]}$ 是可吸入颗粒的质量m．
求出一个可吸入颗粒的质量m'．
求出 $\text{[math]}$ 是可吸入颗粒的个数．
（2）根据二力平衡条件，重力和阻力相等，列出等式，解方程求出速度．
点评：有的同学误认为所有的悬浮微粒都是可吸入颗粒，忽略 $\text{[math]}$ 的作用．
沙尘颗粒被扬起后悬浮在空气中，是静止的物体，受到平衡力的作用，根据平衡条件列出等式进行计算．

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为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒的平均直径为5.0×10^-8m．
（1）求1cm³的空气中所含可吸入颗粒物的数量N是多少？（计算时“可吸入颗粒物”视为球形，球的体积V=

πr³．结果用科学记数法表示，且保留一位小数）
（2）若这些沙尘颗粒被扬起后悬浮在空气中（不动），v竖直向上的风速，这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度v直向下运动时所受的阻力，此时阻力可以用公式f=kρ₀Av表示（k系数，ρ₀为空气密度，A为沙尘颗粒的截面积），若k=0.45，沙尘颗粒的平均半径为r=2.5×10^-4m，地表处空气密度ρ₀=1.25kg/m³，试估算此时地表竖直向上的风速最少为多少？（g=10N/kg）

关注“极端天气”事件：

　　自今年6月份进入汛期以来，我国各地不断出现强降雨、强对流等天气现象，北方高温地区的范围较去年也明显增大．据统计，今年6月1日至8月2日，我国有355个气象站点达到了极端高温事件标准，67个站点日降水量达到了极端强降水事件标准．

　　极端天气气候事件的发生是天气气候周期变化的结果，极端天气的发生和某一个时段的环流异常或海温异常有关．但近几年高温、强降水事件频繁发生是气候长期变化的过程，它与大的气候背景有关，就是全球气候变暖．从温度来说，随着全球气候的变暖，极端的高温事件增多了，但低温事件是减少的．从降水来说，全国的强降水可能增加了．因为温度升高，大气的对流活动加强，强降水、冰雹等天气会多一点．

　　国家气候中心实时发布的“极端天气气候事件监测快报”，也在不断地提醒着人们注意对极端天气气候事件的防范．

(1)

近几年，我国高温、强降水事件频繁发生，这与全球气候变暖的大背景有关．下列所说情景不是由全球气候变暖所带来的是
[　　]
A．	土地干旱
B．	海平面上升
C．	大气污染
D．	冰川熔化

(2)

温度升高，会加强大气的对流活动．当温度较高的暖湿气流与冷空气相遇时，就会形成一条降雨带．既便是暖湿气流携带较多的水分，如果没有冷空气，也不会带来降雨，这说明降雨是一种
[　　]
A．	汽化现象，要吸收热量
B．	汽化现象，要放出热量
C．	液化现象，要吸收热量
D．	液化现象，要放出热量

πr³．结果用科学记数法表示，且保留一位小数）
（2）若这些沙尘颗粒被扬起后悬浮在空气中（不动），v竖直向上的风速，这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度v直向下运动时所受的阻力，此时阻力可以用公式f=kρAv表示（k系数，ρ为空气密度，A为沙尘颗粒的截面积），若k=0.45，沙尘颗粒的平均半径为r=2.5×10^-4m，地表处空气密度ρ=1.25kg/m³，试估算此时地表竖直向上的风速最少为多少？（g=10N/kg）

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