Question

【題目】小明通過閱讀課外資料知道了從高空下落的物體，速度越來越大，所受空氣阻力也會(huì)隨速度增大而增大，因此物體下落一段距離后將以某一速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通常把這個(gè)速度稱為收尾速度。

物體從高空下落時(shí)收尾速度與什么因素有關(guān)？小明同學(xué)猜想物體從高空下落時(shí)收尾速度可能與物體質(zhì)量、物體橫截面積等因素有關(guān)系。于是小明用6個(gè)不同的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在相同環(huán)境條件下，分別從一定高度（足夠高）由靜止下落，來探究小球從高空下落時(shí)的收尾速度與哪些因素有關(guān)，得到了如下的數(shù)據(jù)。請(qǐng)你結(jié)合表中的數(shù)據(jù)，完成下列問題（g取10N/kg）

小球編號(hào)	①	②	③	④	⑤	⑥
小球質(zhì)量m/g	1	2	5	5	5	10
小球半徑r/cm	5	5	5	10	25	50
小球的收尾速度v/（m·s-1）	8	16	40	10	1.6

（1）小球在整個(gè)豎直下落過程的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是_________；

A．一直加速B．一直勻速C．先加速后勻速D．先加速后減速

（2）③號(hào)小球以收尾速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受空氣阻力f=______N；

（3）比較_____號(hào)小球的三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到：其他條件相同時(shí)，物體橫截面積越大，物體從高空下落時(shí)收尾速度越小；

（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，推測⑥號(hào)小球的收尾速度v=_________m/s。

Answer 1

【答案】C 0.05 ③④⑤ 0.8

【解析】

(1)[1]由題意可知，從高空下落的物體，速度越來越大，所受空氣阻力也會(huì)隨速度增大而增大，因此物體下落一段距離后將以某一速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以小球在整個(gè)豎直下落過程的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是先加速后勻速，故選C。

(2)[2]③號(hào)小球以收尾速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小球受力是平衡的，小球受到重力和空氣阻力的作用，重力等于阻力，所以空氣阻力

(3)[3]探究小球的收尾速度與橫截面積的關(guān)系時(shí)，需要控制小球的質(zhì)量相同，半徑不同，所以應(yīng)該選用③④⑤進(jìn)行對(duì)比。

(4)[4]分析表中③④⑤號(hào)小球的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小球的質(zhì)量相等，半徑不同，收尾速度不同，半徑變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，收尾速度變?yōu)樵瓉淼乃姆种�一，即收尾速度與小球半徑平方成反比；根據(jù)①②③可知，小球的半徑相同，質(zhì)量不同，質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膸妆�，收尾速度就變�(yōu)樵瓉淼膸妆�，即收尾速度與質(zhì)量成正比；⑥號(hào)小球的質(zhì)量為①號(hào)小球的10倍，半徑為①號(hào)的10倍；則收尾速度為①號(hào)小球的倍；即