题目内容
5.为研究钢球在液体中运动时所受阻力的阻力常数,让钢球从某一高度竖直下落进入液体中运动,用闪光照相的方法拍摄出钢球在不同时刻的位置,如图所示.已知钢球在液体中运动时所受阻力F=kv2,闪光照相机的闪光频率为f,图中刻度尺的最小分度为s0,钢球质量为m,求阻力常数k的表达式.分析 分析闪光照片,后段钢球处于受力平衡状态,根据平衡条件和相机的闪光频率可求出k的大小
解答 解:由题中闪光照片示意图可知:钢球在液体中从某一高度下落最终可达匀速运动,
由平衡条件可得:
mg=F=kv2
从闪光照片中知,钢球匀速运动速度:
v=$\frac{2{s}_{0}}{T}=2{s}_{0}f$联立可得:
k=$\frac{mg}{{4s}_{0}^{2}{f}^{2}}$
答:阻力常数k的表达式k=$\frac{mg}{{4s}_{0}^{2}{f}^{2}}$
点评 解答此题的关键是分析闪光照片后段钢球受力平衡,并知道周期是频率的倒数即可解决.
练习册系列答案
相关题目
12.如图所示,A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上,三物与转盘的最大静摩擦因数均为μ,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴距离为R,C离轴2R,若三物相对盘静止,则( )
A. | 每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用 | |
B. | B所受摩擦力最小 | |
C. | A、B的摩擦力相等 | |
D. | 当圆台转速增大时,C比B先滑动 |
13.2011 年 11 月 3 日 1 时 36 分,“神舟八号”飞船和“天宫一号”目标飞行器对接成功,它标志着我国继掌握天 地往返、出舱活动技术后,突破了载人航天三大基础性技术的最后一项--空间交会对接技术.关于“神舟 八号”运动的描述,下列说法正确的是( )
A. | 研究“神舟八号”绕地球的运动时,“神舟八号”可看作质点 | |
B. | 研究“神舟八号”与天宫一号对接时,“神舟八号”可看作质点 | |
C. | “神舟八号”绕地球运行一周,它的位移大小与路程相等 | |
D. | 题中的“1 时 36 分”是指时间间隔 |
20.如图所示,向右运动的车厢顶上悬挂着两个单摆M、N,它们只能在图示平面内摆动.某一瞬间出现图示的情景.由此可知车厢的运动及两个单摆相对于车厢的运动可能是( )
A. | 车厢做匀速直线运动,M、N都相对于车厢静止 | |
B. | 车厢做匀速直线运动,M相对于车厢静止,N相对于车厢摆动 | |
C. | 车厢做匀加速运动,M、N都相对于车厢静止 | |
D. | 车厢做匀加速运动,M相对于车厢静止,N相对于车厢摆动 |
17.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T.现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是( )
A. | 当F逐渐增加1N时(轻绳未断),轻绳中拉力增加0.5N | |
B. | 当F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断 | |
C. | 当F逐渐增大到1.5T时,轻绳还不会被拉断 | |
D. | 轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为$\frac{2}{3}$T |
14.如图为A物体,右边为B物体,两木块用轻绳连接,放在光滑水平面上,在水平外力F=12N作用下从静止开始一起向右运动,轻绳中的拉力F1=3N,A木块的质量是m1=6kg,则( )
A. | B木块的加速度a2=2m/s2 | B. | B木块的质量m2=2kg | ||
C. | B木块的质量m2=18kg | D. | 经过时间2s,A木块通过的距离是1m |
15.甲、乙两质点分别做初速度为零的匀加速直线运动,甲的加速度大小是乙的两倍,从速度为零开始,下列说法正确的是( )
A. | 甲所受合力的大小一定乙的两倍 | |
B. | 经相等的时间t,甲的速度大小一定是乙的两倍 | |
C. | 当两质点发生的位移均为△x时,甲的速度大小一定是乙的两倍 | |
D. | 在两质点发生的位移均为△x的过程中,甲受到的合力做的功一定是乙受到的合力做的功的两倍 |