题目内容
【题目】物体下落时受到的空气阻力与速度和横截面积有关,已探究出在横截面积不变时空气阻力与速度的平方成正比。为探究空气阻力与横截面积的关系,取质量相同,半径分别为r、2r和3r的甲、乙、丙三个小球,让它们从不同高度分别竖直落下,并以砖墙为背景,当进入砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程,如图是其中一段的示意图。
(1)在图示运动过程中,甲、乙、丙三个小球的速度之比是 ________________
(2)分析实验数据可知:在阻力相同时,小球的速度与半径的关系是 __________
(3)实验结论是:在速度不变时,小球受到的空气阻力_________。
【答案】 6:3:2 成反比 与横截面积成正比
【解析】(1)照相机等时间内曝光一次,而甲曝光了3次,乙曝光了6次,丙曝光了9次,所以时间之比为3:6:9,三球在相同路程中,所用时间之比为3:6:9,故速度之比为6:3:2; (2)甲、乙、丙三个小球的半径分别为r、2r和3r,在阻力相同时,速度之比为6:3:2,由此可知,在阻力相同时,小球的速度与半径成反比;(3)根据生活经验可知,物体的横截面积越大,物体运动时受到的空气阻力越大;故实验结论是:在速度不变时,小球受到的空气阻力与横截面积成正比。
【题目】物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动,这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力空气阻力相对物体的重力比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动.
(1)为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关,物理学习探究小组(一)提出了如下猜想: 猜想一:物体下落的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的时间与物体的质量有关.
猜想三:物体下落的时间与物体下落的高度有关;
为验证猜想的正确性,小组同学用6个金属球做了一系列实验,实验数据记录如下:
实验序号 | 材料 | 质量(g) | 高度(m) | 时间(s) |
1 | 铁球 | 50 | 10 | 1.43 |
2 | 铝球 | 50 | 10 | 1.43 |
3 | 铜球 | 50 | 10 | 1.43 |
4 | 铝球 | 50 | 15 | 1.75 |
5 | 铜球 | 80 | 20 | 2.02 |
6 | 铁球 | 80 | 10 | 1.43 |
①为了验证猜想一,应比较实验序号为的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体的材料 . (选填“有关”或“无关”)
②为了验证猜想二,应比较实验序号为的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体的质量 . (选填“有关”或“无关”)
③为了验证猜想三,应比较实验序号为的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体的下落的高度 . (选填“有关”或“无关”)
(2)物理学习研究小组(二)也对这个问题进行了研究,他们让质量相等的铁球和纸团同时从同一高度由静止开始下落,他们发现两者下落时间不相等,原因是: .
(3)图甲是某实验小组绘制的金属球由静止自由下落的高度h与时间t关系图象;则,图乙中描述重力对该球做功W与时间t关系的尔斯中国图象中,正确的是