细心的淞淞发现:“瓢泼大雨”以很大的速度落到地面,“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。这是怎么回事呢?老师告诉他,从高空下落的物体,速度会越来越大,而所受空气阻力也会随速度的增大而增大,因此物体下落一段距
细心的淞淞发现:“瓢泼大雨”以很大的速度落到地面,“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。这是怎么回事呢?老师告诉他,从高空下落的物体,速度会越来越大,而所受空气阻力也会随速度的增大而增大,因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动,通常把这个速度称为收尾速度。淞淞研究发现,在相同环境条件下,空气对不同材质的球形物体的阻力与球的半径和球的速度都有关系,下表为淞淞某次研究的实验数据。阻力与球的半径和球的速度都有关系,下表为淞淞某次研究的实验数据。
小球编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小球质量(g) | 2 | 5 | 45 | 40 | ____ |
小球半径(cm) | 0.5 | 0.5 | 1.5 | 2 | 4 |
小球收尾速度(m/s) | 16 | 40 | 40 | 20 | _____ |
(1)通过比较1号和2号小球可以得出结论:_____。
(2)编号为4号的小球,受到的最大阻力为_____N,依据的原理是_____。(g=10N/kg)
(3)淞淞想探究小球的收尾速度与小球的半径是否有关。与4号小球做对比,请给5号小球的质量设置合适的数据填在表中,以便完成探究。
【答案】相同半径的小球,质量大的收尾速度也大 0.4 二力平衡 见解析所示 见解析所示
【解析】(1)比较1号和2号小球可知,两者的半径相同,小球的质量越大,收尾速度越大;
(2)小球在匀速直线运动时受到的阻力最大,此时处于平衡状态,二力平衡时两个力大小相等,根据G=mg求出其大小;
(3)探究小球的收尾速度与小球的半径是否有关时,应控制小球的质量不变,改变小球的半径.
(1)比较1号和2号小球可知,两小球的半径相同,质量大的收尾速度也大;
(2)小球在匀速直线运动时受到的阻力最大,
∵4号小球在接近地面时作匀速运动,
∴小球处于平衡状态,
根据二力平衡条件可得,受到的最大阻力f=G=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N;
(3)探究小球的收尾速度与小球的半径是否有关时,应控制小球的质量不变,可以让4号和5号小球质量相等,都是40g.
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