Question

15．阅读短文，回答问题．
日常生活中存在这样的现象：飞机、轮船、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大．这是什么原因呢？
查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力．流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫作流线型）的物体受到的阻力较小．物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻力大到与重力相等时，将以某一速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度．
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验，测量数据见表．

小球编号	1	2	3
小球质量/g	2	5	45
小球半径/（×10-3m）	5	5	15
小球的收尾速度（m•s-1）	16	40	40

（1）下列A实验，可以验证“流体阻力大小与横截面积有关”．
A．比较纸锥下落的快慢    
B．研究气泡的运动规律
C．探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关    
D．探究阻力对物体运动的影响
（2）1号小球受到空气阻力最大时的速度为16m/s，此时空气阻力为0.02N，依据的是二力平衡原理．
（3）半径相同的小球，质量大（大/小）的收尾速度大．
（4）轿车的外形常做成流线型，目的是减小空气阻力；在座位的靠背上安装“头枕”，可防止轿车被后面（前面/后面）的车撞击时对乘者的伤害．

Answer 1

分析 （1）分析比较几个实验的特点得出结论；
（2）阻力最大时的速度，即小球的收尾速度；根据二力平衡分析阻力的大小；
（3）分析1、2号数据，得出收尾速度与质量的关系；
（4）根据流体压强与流速的关系及惯性知识进行分析．

解答 解：（1）A．比较纸锥下落的快慢，纸锥的横截面积不同，可得出流体阻力大小与横截面积有关的结论．故A符合题意；
B．研究气泡的运动规律，只是一个气泡，不能得出阻力大小与横截面积的关系．故B不符合题意； 
C．探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关，不能得出阻力大小与横截面积的关系．故C不符合题意；        
D．探究阻力对物体运动的影响，不能得出阻力大小与横截面积的关系．故D不符合题意；故选A．
（2）流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大，1号小球的收尾速度为16m/s，可知此时便是其阻力最大时的速度；
此时小球做匀速直线运动，所以f=G=mg=2×10^-3kg×10N/kg=0.02N；
（3）由1、2数据知，小球的半径相同，球的质量越大，收尾速度越大；
（4）轿车的外形常做成流线型，目的是为了减小空气阻力；在座位的靠背上安装“头枕”，当轿车被后面的车撞击时，轿车速度加快，乘客由于惯性会保持原来的运动状态，此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤；
故答案为：（1）A；（2）16；0.02；二力平衡；（3）大；（4）流线型；减小空气阻力；后面．

点评 此题主要考查了流体的阻力产生及防止，首先根据题目中给出的信息判断影响阻力的因素，并能根据影响因素解决有关问题．