题目内容
已知球形物体在空气中下落时受到的空气阻力f=kRv(式中R为球的半径,v为球的速度,k为比例常数),那么( )
| A.球形物体从高空下落时速度将越来越大 |
| B.球形物体从高空下落时速度将趋向于一个极限值 |
| C.如果速度有一个极限值,那么匀质的大、小木球的极限速度一样大 |
| D.如果速度有一个极限值,那么匀质的大木球的极限速度比小木球的大 |
(1)当物体从高空下落时,开始由于地球引力的作用,下落的速度越来越快,但空气阻力会随速度的增大而增大,因此经过一段时间后,物体将匀速下落,这个速度称为此物体的终极速度,故A、B错误;
(2)由于物体下落速度到一定值后,球的重力和阻力会相等,即其会受力平衡,处于匀速直线运动的平衡状态.假如球的速度达到v时最大,即此时G=f,即mg=kRv;对于大小不同的两个球来说,其材料相同,即密度相同,由于球的体积是V=
,故其质量是m=ρ?
,所以mg=kRv 即为ρ?
?g=kRv,即该式可以化简为
v=
?g,大球的R大,则其速度的极限值大,即C错误,D正确.
故选D.
(2)由于物体下落速度到一定值后,球的重力和阻力会相等,即其会受力平衡,处于匀速直线运动的平衡状态.假如球的速度达到v时最大,即此时G=f,即mg=kRv;对于大小不同的两个球来说,其材料相同,即密度相同,由于球的体积是V=
| 4πR3 |
| 3 |
| 4πR3 |
| 3 |
| 4πR3 |
| 3 |
v=
| 4ρπR2 |
| 3k |
故选D.
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