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从高空下落的物体,速度越来越大,所受空气阻力也会随速度的增大而增大,因此物体下落...

从高空下落的物体,速度越来越大,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作匀速运动,通常把这个速度称为收尾速度.求:
(1)研究发现,相同环境条件下,空气对不同材质的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系.下表为某次研究的实验数据,根据表格中的数据,求出编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比.
 小球编号 1 2 3 4
 小球质量(×10-2kg) 2 5 45 40
 小球半径(×10-3m) 0.5 0.5 1.5 2
 小球的收尾速度(m/s) 16 40 40 20
(2)由(1)问表格中的数据,求出球形物体所受的空气阻力f与球的收尾速度V的关系.
(3)由(1)问表格中的数据,求出球形物体所受的空气阻力f与球的半径r的关系.
(1)当结尾速度相同时,小球做匀速运动,重力等于阻力,所以编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比等于他们的重力之比. (2)要求物体所受的空气阻力f与球的收尾速度V的关系先保证小球的半径相同,从表中可以看出,编号为1、2两个小球的数据分析,在半径r相同的情况下,收尾速度之比已知,再求出阻力之比,阻力之比等于重力之比,从而得出结论. (3)要求球形物体所受的空气阻力f与球的半径r的关系先保证收尾速度相同,从表中可以看出,编号为2、3两个小球的数据分析,在收尾速度V相同的情况下,半径之比已知,再求出阻力之比,进行比较即可得出结论. 【解析】 (1)编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比f2:f3=m2g:m3g=1:9. 答:编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比为1:9. (2)由编号为1、2两个小球的数据分析,在半径r相同的情况下, 收尾速度之比V1:V2=2:5,空气阻力之比f1:f2=m1g:m2g=2:5, 得出结论:f与V成正比. (3)由编号为2、3两个小球的数据分析,在收尾速度V相同的情况下, 半径之比r2:r3=1:3,空气阻力之比f2:f3=m2g:m3g=1:9 得出结论:f与r2成正比.
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考点分析:
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(2)控制开关,让水喷出的速度不变,让水沿不同方向喷出,又做了几次实验,图1所示.他们将记录的数据画在坐标轴上,得到一条水的水平射程s与抛射角θ之间的曲线关系,如图2示.    从曲线中可以看出,当铅球抛出的速度一定时,抛射角为______时,抛出的距离最大.从曲线中,你还可以得出的结论是:______
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(3)我们还有哪些体育运动中应用到上述结论的例子,请你举一例:______
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滑动摩擦力大小与压力大小、接触面积大小有关吗?请你利用下列实验器材进行探究:量程足够的弹簧测力计一个,重为2N、相同的长方体木块(带钩)两个,长木板一块.
(1)写出实验步骤:
a.______
b.______
c.______
(2)在下面实验记录表格的横线上填上所缺的内容.
项目
木块放置方式
______弹簧测力计示数/N滑动摩擦力大小/N
______            
______    
______   

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第2次:把铁块侧放在木板上,用同样的方法拉铁块(乙),记下相应的示数;
第3次:把两块相同铁块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉铁块(丙),记下相应的示数.
实验次数铁块对木板的压力/N弹簧测力计的示数/N摩擦力/N
1 5 
2 5 
3 10 
(1)将表格内的数据填写完整;
(2)三次实验完成后,比较第______两次的实验数据,可以发现:压力越大,所受的摩擦力也越大;
(3)比较第1、第2两次实验数据,可以初步得出的结论是:______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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