题目内容
雨滴下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关,雨滴速度越大,它受到的空气阻力越大;此外,当雨滴速度一定时,雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的α次方成正比(1≤α≤2).假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落,最终它们都________(填“加速”、“减速”或”匀速”)下落.________(填“大”或“小”)雨滴先落到地面;接近地面时,________(填“大”或“小”)雨滴的速度较小.
匀速 大 小
分析:由题意可知雨滴受到的空气阻力与速度有关,分析雨滴下落时的受力情况及力的变化情况可得出雨滴运动情况.
解答:由于雨滴受到的空气阻力与速度有关,速度越大阻力越大,因此最终当阻力增大到与重力平衡时都做匀速运动;
设雨滴半径为r,则当雨滴匀速下落时受到的空气阻力f∝rα,由题意可知,雨滴下落时的阻力与速度有关,可以假定阻力与vn成正比,则可知f=Krαvn;(K为常数)
而物体的重力
,即半径越大,雨滴的重力越大;而匀速运动时,mg=f=kKrαvn,
即:
=kKrαvn,即vn∝r3-a,由于1≤α≤2,故3-α>0,
故半径越大的雨滴下落速度越快,因此半径大的匀速运动的速度大,平均速度也大,故大雨滴先落地且落地速度大,小雨滴落地速度小.
故答案为:匀速;大;小.
点评:本题为动态变化问题,要注意从题目中找出力与速度的关系,理解物体运动状态的变化,进而明确物体最终一定会做匀速运动这一事实;并能用共点力的平衡列式求解.
分析:由题意可知雨滴受到的空气阻力与速度有关,分析雨滴下落时的受力情况及力的变化情况可得出雨滴运动情况.
解答:由于雨滴受到的空气阻力与速度有关,速度越大阻力越大,因此最终当阻力增大到与重力平衡时都做匀速运动;
设雨滴半径为r,则当雨滴匀速下落时受到的空气阻力f∝rα,由题意可知,雨滴下落时的阻力与速度有关,可以假定阻力与vn成正比,则可知f=Krαvn;(K为常数)
而物体的重力
即:
故半径越大的雨滴下落速度越快,因此半径大的匀速运动的速度大,平均速度也大,故大雨滴先落地且落地速度大,小雨滴落地速度小.
故答案为:匀速;大;小.
点评:本题为动态变化问题,要注意从题目中找出力与速度的关系,理解物体运动状态的变化,进而明确物体最终一定会做匀速运动这一事实;并能用共点力的平衡列式求解.
练习册系列答案
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在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,某同学测量数据后,通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示.
| 位置编号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 时间t/s | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
| 速度v/m?s-1 | 0.38 | 0.63 | 0.88 | 1.12 | 1.38 |
②有一位同学想估算小车从位置0到位置5的位移,其估算方法如下:x=(0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.12×0.1+1.38×0.1)m=…那么,该同学得到的位移________(选填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移.