题目内容


由于流体具有粘滞性,因而物体在流体中运动要受到流体的阻力.科学家们已测得半径为R的球在流体中以速度v 运动时受流体阻力大小为F=6πηRv,其中η为流体的黏滞系数,不同流体η不同,它由流体的性质决定.某课外兴趣小组在研究性学习活动中为了测定某种流体的黏滞系数,设计如下实验:让密度为ρ=1.2×103 kg/m3半径为R=3cm的实心球在密度为ρ0=0.8×103 kg/m3的透明液体中竖直下落,发现球先加速下落后匀速下落,该兴趣小组的同学用频闪摄影的方法测出球匀速下落时的速度为v=4.9m/s.若球的体积计算式为V=4πR3/3,g=9.8N/kg.则该流体的黏滞系数η为(  )

A. 0.16N•s/m      B.  0.48N•s/m      C. 0.16N•s/m2    D. 0.48N•s/m2


C

【解析】

试题分析:根据题目中告诉的公式,变形出流体黏滞系数η的计算公式,在求出公式中涉及的F的前提下,求出黏滞系数的值.

当球在流体中匀速下降时,处于平衡状态,受力平衡;

竖直向上的有:黏滞阻力(F),实心球受到的浮力(F浮);竖直向下的有:实心球的重力(G).

所以有:F+F浮=G,即:

6πηRv+ρ液g•πR3=ρ球gVπR3,

变形,得:6ηv=(ρ球﹣ρ液)gR2

代入数据,得:6×η×4.9m/s=(1200kg/m3﹣800kg/m3)×9.8N/kg××(0.03m)2

计算,得:η=0.16N•s/m2

综上分析,故选C.

考点:流体压强与流速的关系;密度的计算;速度与物体运动;二力平衡条件的应用;重力的计算.

点评:此题名为一道选择题,实际上是一道大型的计算题,并且计算公式是课本上没有接触到的.题目的难度较大,它考查了学生的自学能力以及对新知识的整合能力,计算能力等各方面的能力.


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