题目内容

14．快速骑自行车时，我们会感到空气阻力，而且骑车速度越大，感觉空气阻力越大．由此小强同学猜想：物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关．在一个无风的周末，小强和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上，将如图甲所示装置固定住，爸爸依次以20km/h-80km/h的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，小强将汽车在几个不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中． 
汽车速度v/（km•h-1）20304050607080
弹簧测力计示数F/N0.20.30.61.01.42.43.1
（1）实验装置中用小车而不是木块，并将其放在表面平滑的木板上，目的是为了减小摩擦力对实验结果的影响．根据二力平衡，弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的阻力大小；
（2）请根据表格中的数据，在图乙的坐标轴中描绘出空气阻力跟速度的关系曲线．
（3）根据图象，某同学得出：“物体所受空气阻力与运动速度成正比”的结论，你认为他的说法是错误的（选填“正确”或“错误”）
（4）“从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大，其所受的空气阻力会不会也一直增大？”小强与同学讨论后知道了：若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大，若下落雨滴所受空气阻力大于重力，则雨滴下落速度减小．请你结合所学物理知识分析：一滴质量为5g的雨滴从高空下落时（假设在无风天气，雨滴下落高度足够大），所受到的最大阻力f=0.05N，此后雨滴将做匀速直线运动．
（5）你认为运动物体受到的空气阻力大小还与物体的形状有关．

分析 （1）根据减小摩擦力的方法进行分析；
（2）利用描点法做出图象；
（3）分析图象，若图象中弹簧测力计的示数（即物体受到空气的阻力）与汽车速度成正比例函数图象则它们成正比，否则不成正比；
（4）根据物体受到的阻力与速度的关系结合二力平衡的知识进行分析；
（5）根据平时的经验分析，运动物体受到的空气阻力大小还可能与物体的形状、横截面积、风速、空气密度有关．

解答 解：（1）用小车，将滑动摩擦变为滚动摩擦，放在表面平滑的木板上，减小了接触面的粗糙程度，所以可以减小摩擦力；
（2）横坐标表示车速，纵坐标表示弹簧测力计的示数，利用描点法做出空气阻力跟速度的关系曲线，如下图所示：

（3）由图象知，图象是一条曲线，所以物体所受空气阻力与运动速度不成正比，该同学的结论错误；
（4）根据老师的指导，若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大，所以当雨滴达到一定速度时，此时阻力等于重力，f=G=mg=5×10-3kg×10N/kg=0.05N，由于重力和阻力相等，雨滴受力平衡，所以雨滴将匀速下降；
（5）运动物体受到的空气阻力大小可能与物体的形状、横截面积或风速、空气密度有关．
故答案为：（1）摩擦力；（2）见上图；（3）错误；（4）0.05；匀速直线；（5）物体的形状．

点评 此题是探究物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小的关系，考查了学生对实验数据的分析，影响摩擦力大小的因素及根据新知识解决问题的能力，能够考查学生的应变能力．

练习册系列答案
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3．如图是北京奥运会的运动项目图标，其中图标与物理知识对应错误的是（　　）
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5．如图是两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系，若将两电阻并联在电压为2V的电路中，干路上电流为0.6A，通电100s，通过串联电路RA、RB电流为0.3A，则RA、RB在这一段时间产生的热量是135W．
2．有一小球重为5N，将其全部浸没在水中时，它排开的水重为10N，松手后小球将上浮（选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），静止后它受到的浮力为5N．
9．（1）根据平面镜成像特点，请在图甲中作出物体AB在平面镜中的像；
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19．关于物体的质量，下列叙述正确的是（　　）
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C．一块冰溶化成水，状态变了，质量也变了
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4．在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，某同学做了如图所示的三个实验，通过观察三次实验时泡沫塑料的凹陷程度，显示压力作用的效果．比较a、c两图所示实验，说明受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显；比较a、b两图所示实验，说明压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显．

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