Question

7．在一个无风的周末，小华将如图所示装置固定在汽车车顶．小华依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在如表中．

汽车速度v/（m•s-1）	5	10	15	20
弹簧测力计示数F/N	0.1	0.5	1.1	1.9

（1）根据二力平衡的知识可知弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力．
（2）实验装置中用小车而不是木块，目的是为了减小摩擦力对实验结果的影响．
（3）分析表中的实验数据可知，物体运动速度越大，所受空气阻力越大．若小车运动的速度为10m/s，则小车的功率为5W．
（4）请你根据实验结论并结合所学物理知识分析：一雨滴从高空下落时（假设在无风天气），雨滴所受到的最大阻力=雨滴重力（选填＜、＞或=），此后雨滴做匀速直线运动．
（5）你认为运动物体受到的空气阻力大小还与物体的形状等有关．

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡的知识分析；
（2）根据减小摩擦力的方法进行分析；
（3）根据力与运动的关系可知，雨滴所受空气阻力小于重力时将做加速下落运动，速度进一步增大，受到的阻力增大；
根据表格中数据确定10m/s时的拉力，由公式P=Fv计算功率的大小；
（4）当雨滴受到的阻力等于重力时，雨滴的速度达到最大，以后雨滴将以此速度做匀速直线运动，据此进行解答；
（5）运动物体受阻力大小可能与物体的形状和体积有关等．

解答 解：（1）因为汽车匀速运动，所以小车受平衡力，水平方向所受的牵引力与阻力平衡，所以弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力；（2）小车而不是木块，将滑动摩擦变为滚动摩擦，可以减小摩擦力对实验结果的影响；
（3）由表中的实验数据可知，物体运动速度越大，弹簧测力计的示数越大，说明汽车所受的阻力越大；
小车运动的速度为10m/s时，测力计的示数为0.5N，可知F=f=0.5N；
则P=$\frac{W}{t}$=Fv=0.5N×10m/s=5W；
（4）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，此后雨滴将做匀速直线运动；
（5）物体所受的阻力还与物体的形状等有关．
故答案为：（1）二力平衡；（2）摩擦力；（3）大；5W；（4）=；匀速直线运动；（5）物体的形状等．

点评 本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，考查了学生作图能力和二力平衡条件、减小摩擦力方法的应用，分析好空气阻力和雨滴重力之间的关系较为关键．