[题目]实验表明:密度大于液体的固体球.在液体中开始时是竖直加速下沉.但随着下沉速度变大.其所受的阻力也变大.到一定深度后开始匀速下沉.下表是某兴趣小组在探究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与哪些量有关实验时得到的数据记录(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3).(1)固体球在水中竖直匀速下沉时受到的力平衡力,若固体球的半径为0.5×10-3m.密� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】实验表明：密度大于液体的固体球，在液体中开始时是竖直加速下沉，但随着下沉速度变大，其所受的阻力也变大，到一定深度后开始匀速下沉。下表是某兴趣小组在探究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与哪些量有关”实验时得到的数据记录(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)。

（1）固体球在水中竖直匀速下沉时受到的力_______(填“是”或“不是”)平衡力；若固体球的半径为0.5×10—3m，密度为3.0×103kg/m3，则此球匀速下降时所受到的浮力F浮与阻力f的大小关系为F浮_______f(填“大于”“等于”或“小于”)。

（2）由第1、2、3三组数据可知：密度相同的固体球在水中匀速下沉的速度与固体球的____成正比。

（3）若固体球的半径为2.0×10－3m，密度为3.0×103kg/m3，则其在水中匀速下沉的速度是_____m/s。

【答案】是小于半径平方 17.6

【解析】固体球在水中竖直匀速下沉时处于平衡状态，故受到的平衡力的作用，若固体球的半径为0.5×10—3m，密度为3.0×103kg/m3，则球受到浮力大小F浮=ρ水gV；球的重力G=ρ物gV；物体所受阻力f=G-F浮=ρ物gV-ρ水gV=（ρ物-ρ水）gV；因为ρ物-ρ水大于ρ水，故此球匀速下降时所受到的浮力F浮小于阻力f的大小。比较第1、2、3三组数据可知：密度相同的固体球在水中匀速下沉的速度与固体球的半径平方成正比。若固体球的半径为2.0×10－3m，密度为3.0×103kg/m3，比较第5次数据半径为第5次数据的2倍，则速度为其4倍，故其在水中匀速下沉的速度是4.40m/s×4=17.6m/s。