從高空下落的物體,速度會越來越快,而所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度作勻速運動(如圖頻閃攝影照片),通常把這個速度稱為收尾速度.例如雨滴從高空下落后越來越快,但在接近地面時作勻速運動.研究發(fā)現(xiàn),在相同環(huán)境條件下,空氣對不同材質(zhì)的球形物體的阻力與球的半徑和球的速度都有關(guān)系,下表為某次研究的實驗數(shù)據(jù)
小球編號12345
小球質(zhì)量(g)254540
小球半徑(cm)0.50.51.524
小球收尾速度(m/s)1640402010
(1)編號為4號的小球,當小球受到的阻力最大時的速度為    m/s,此時小球受到的阻力為    N.
(2)比較小球2和3可歸納出:球形物體所受空氣阻力f與球的半徑r的關(guān)系是:當收尾速度一定時,f與        關(guān)系.
(3)小明通過比較表格中1、2號小球的數(shù)據(jù)得出:球形物體所受空氣阻力f除了與小球的半徑有關(guān),還與球形物體的收尾速度有關(guān).根據(jù)上述規(guī)律,則5號小球的質(zhì)量為    g.
【答案】分析:(1)當小球受到的阻力與重力相等,即所受合力為零時,小球處于平衡狀態(tài),受到到達最大,即達到首尾速度.
(2)根據(jù)編號為2、3的實驗數(shù)據(jù),找出阻力與半徑的關(guān)系.
(3)根據(jù)1、2的實驗數(shù)據(jù)求出空氣阻力與首尾速度的關(guān)系,然后求出編號為5的小球質(zhì)量.
解答:解:(1)小球達到首尾速度時,受到平衡力作用,阻力等于重力,此時所示阻力最大,小球做勻速直線運動,速度最大,由表示編號為4的實驗數(shù)據(jù)可知,此時最大速度為20m/s;小球所受阻力f=G=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N.
(2)由編號為2、3的實驗數(shù)據(jù)可知,小球的首尾速度相同,小球受的空氣阻力與小球半徑的平方之比
===2×103N/m2,===2×103N/m2,由此可知:
=,由2、3實驗數(shù)據(jù)可知,當小球的速度不變時,空氣阻力f與r的平方成正比.
(3)由編號為1、2的實驗數(shù)據(jù)可知,在小球半徑相同的情況下,小球所受空氣阻力與空氣阻力成正比,
比值為,即f=v,由(2)可知,小球所受空氣阻力與半徑平方成正比,即f=br2,則f=v×br2=kvr2,b、k為常數(shù),
由編號為1、5的實驗數(shù)據(jù)可知:====,則m5=80g;
故答案為:(1)20;0.4;(2)半徑平方;正比;(3)80.
點評:本題考查了判斷小球的運動性質(zhì)、實驗數(shù)據(jù)分析等問題,關(guān)鍵知道物體達到收尾速度時重力等于阻力,要學(xué)會應(yīng)用控制變量法解題,還要學(xué)會分析數(shù)據(jù).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?山西模擬)細心的淞淞發(fā)現(xiàn):“瓢潑大雨”以很大的速度落到地面,“毛毛細雨”則緩慢地飄落到地面.這是怎么回事呢?老師告訴他,從高空下落的物體,速度會越來越大,而所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度做勻速運動,通常把這個速度稱為收尾速度.淞淞研究發(fā)現(xiàn),在相同環(huán)境條件下,空氣對不同材質(zhì)的球形物體的阻力與球的半徑和球的速度都有關(guān)系,下表為淞淞某次研究的實驗數(shù)據(jù).阻力與球的半徑和球的速度都有關(guān)系,下表為淞淞某次研究的實驗數(shù)據(jù).
小球編號 1 2 3 4 5
小球質(zhì)量(g) 2 5 45 40
小球半徑(cm) 0.5 0.5 1.5 2 4
小球收尾速度(m/s) 16 40 40 20
(1)通過比較1號和2號小球可以得出結(jié)論:
相同半徑的小球,質(zhì)量大的收尾速度也大
相同半徑的小球,質(zhì)量大的收尾速度也大

(2)編號為4號的小球,受到的最大阻力為
0.4
0.4
N,依據(jù)的原理是
二力平衡
二力平衡
.(g=10N/kg)
(3)淞淞想探究小球的收尾速度與小球的半徑是否有關(guān).與4號小球做對比,請給5號小球的質(zhì)量設(shè)置合適的數(shù)據(jù)填在表中,以便完成探究.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2009?息縣一模)從高空下落的物體,速度會越來越快,而所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度作勻速運動,通常把這個速度稱為收尾速度.例如雨滴從高空下落后越來越快,但在接近地面時作勻速運動.
研究發(fā)現(xiàn),在相同環(huán)境條件下,空氣對不同材質(zhì)的球形物體的阻力與球的半徑和球的速度都有關(guān)系,下表為某次研究的實驗數(shù)據(jù)
小球編號 1 2 3 4 5
小球質(zhì)量(g) 2 5 45 40
小球半徑(cm) 0.5 0.5 1.5 2 4
小球收尾速度(m/s) 16 40 40 20
(1)小明通過比較
1、2
1、2
號小球得出結(jié)論:相同半徑的小球,質(zhì)量大的收尾速度也大.
(2)編號為4號的小球,當小球受到的阻力最大時的速度為
20
20
m/s,此時小球受到的阻力為
0.4
0.4
N,依據(jù)的原理是
二力平衡
二力平衡
.(g=10N/kg)
(3)小明通過比較表格中4、5號小球的數(shù)據(jù)得出:小球的收尾速度除了與小球的質(zhì)量有關(guān),還與小球的半徑有關(guān).請給5號小球的質(zhì)量設(shè)置合適的數(shù)據(jù)并對其收尾速度進行合理的推測,填入表格中.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?崇安區(qū)一模)從高空下落的物體,速度會越來越快,而所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度作勻速運動(如圖頻閃攝影照片),通常把這個速度稱為收尾速度.例如雨滴從高空下落后越來越快,但在接近地面時作勻速運動.研究發(fā)現(xiàn),在相同環(huán)境條件下,空氣對不同材質(zhì)的球形物體的阻力與球的半徑和球的速度都有關(guān)系,下表為某次研究的實驗數(shù)據(jù)
小球編號 1 2 3 4 5
小球質(zhì)量(g) 2 5 45 40
小球半徑(cm) 0.5 0.5 1.5 2 4
小球收尾速度(m/s) 16 40 40 20 10
(1)編號為4號的小球,當小球受到的阻力最大時的速度為
20
20
m/s,此時小球受到的阻力為
0.4
0.4
N.
(2)比較小球2和3可歸納出:球形物體所受空氣阻力f與球的半徑r的關(guān)系是:當收尾速度一定時,f與
半徑平方
半徑平方
正比
正比
關(guān)系.
(3)小明通過比較表格中1、2號小球的數(shù)據(jù)得出:球形物體所受空氣阻力f除了與小球的半徑有關(guān),還與球形物體的收尾速度有關(guān).根據(jù)上述規(guī)律,則5號小球的質(zhì)量為
80
80
g.

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科目:初中物理 來源:息縣一模 題型:問答題

從高空下落的物體,速度會越來越快,而所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度作勻速運動,通常把這個速度稱為收尾速度.例如雨滴從高空下落后越來越快,但在接近地面時作勻速運動.
研究發(fā)現(xiàn),在相同環(huán)境條件下,空氣對不同材質(zhì)的球形物體的阻力與球的半徑和球的速度都有關(guān)系,下表為某次研究的實驗數(shù)據(jù)
小球編號 1 2 3 4 5
小球質(zhì)量(g) 2 5 45 40
小球半徑(cm) 0.5 0.5 1.5 2 4
小球收尾速度(m/s) 16 40 40 20
(1)小明通過比較______號小球得出結(jié)論:相同半徑的小球,質(zhì)量大的收尾速度也大.
(2)編號為4號的小球,當小球受到的阻力最大時的速度為______m/s,此時小球受到的阻力為______N,依據(jù)的原理是______.(g=10N/kg)
(3)小明通過比較表格中4、5號小球的數(shù)據(jù)得出:小球的收尾速度除了與小球的質(zhì)量有關(guān),還與小球的半徑有關(guān).請給5號小球的質(zhì)量設(shè)置合適的數(shù)據(jù)并對其收尾速度進行合理的推測,填入表格中.

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科目:初中物理 來源:2009年河南省信陽市息縣中考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

從高空下落的物體,速度會越來越快,而所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度作勻速運動,通常把這個速度稱為收尾速度.例如雨滴從高空下落后越來越快,但在接近地面時作勻速運動.
研究發(fā)現(xiàn),在相同環(huán)境條件下,空氣對不同材質(zhì)的球形物體的阻力與球的半徑和球的速度都有關(guān)系,下表為某次研究的實驗數(shù)據(jù)
小球編號12345
小球質(zhì)量(g)254540
小球半徑(cm)0.50.51.524
小球收尾速度(m/s)16404020
(1)小明通過比較______號小球得出結(jié)論:相同半徑的小球,質(zhì)量大的收尾速度也大.
(2)編號為4號的小球,當小球受到的阻力最大時的速度為______m/s,此時小球受到的阻力為______N,依據(jù)的原理是______.(g=10N/kg)
(3)小明通過比較表格中4、5號小球的數(shù)據(jù)得出:小球的收尾速度除了與小球的質(zhì)量有關(guān),還與小球的半徑有關(guān).請給5號小球的質(zhì)量設(shè)置合適的數(shù)據(jù)并對其收尾速度進行合理的推測,填入表格中.

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