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日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大,这是什么原因呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力.流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小.物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻大到与重力相等时,将以某一速度作匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度.
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表.(g取10N/kg)
小球编号 | 1 | 2 | 3 |
小球质量(g) | 2 | 5 | 45 |
小球半径(×10﹣3m) | 5 | 5 | 15 |
小球的收尾速度(m/s) | 16 | 40 | 40 |
(1)下列 实验,可以验*“流体阻力大小与横截面积有关”
A.比较纸锥下落的快慢 B.研究气泡的运动规律
C.探究动能大小与哪些因素有关 D.探究阻力对物体运动的影响
(2)1号小球受到空气阻力最大时的速度为16m/s,此时空气阻力为 N,依据 原理.
(3)半径相同的小球,质量 (大/小)的收尾速度大.
(4)对于3号小球,当速度为20m/s时,空气阻力 (大于/等于/小于)重力.
(5)轿车的外形常做成 ,目的是 ;在座位的靠背上安装“头枕”,可防止轿车被后面(前面/后面)的车撞击时对乘者的伤害.
(6)为提高游泳成绩,请从泳姿或泳装方面,给运动员提一条合理化建议: .
【回答】
解:(1)A.比较纸锥下落的快慢,纸锥的横截面积不同,可得出流体阻力大小与横截面积有关的结论;
B.研究气泡的运动规律,只是一个气泡,不能得出阻力大小与横截面积的关系;
C.探究动能大小与哪些因素有关,不能得出阻力大小与横截面积的关系;
D.探究阻力对物体运动的影响,不能得出阻力大小与横截面积的关系;
(2)流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大,1号小球的收尾速度为16m/s,可知此时便是其阻力最大时的速度;
此时小球做匀速直线运动,所以f=G=mg=2×10﹣3kg×10N/kg=0.02N;
(3)由1、2数据知,小球的半径相同,球的质量越大,收尾速度越大;
(4)由表格中数据知,3号小球的收尾速度为40m/s,20m/s小于其收尾速度,所以此时速度仍在增大,重力大于阻力;
(5)轿车的外形常做成流线型,目的是为了减小空气阻力;
在座位的靠背上安装“头枕”,当轿车被后面的车撞击时,轿车速度加快,乘客由于惯*会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤;
(6)为提高游泳成绩,游泳运动员在游泳时,身体尽量形成流线型,减小水的阻力.
故*为:(1)A;(2)16;0.02;二力平衡;(3)大;(4)小于;(5)流线型;减小空气阻力;后面;(6)身体尽量形成流线型,减小水的阻力.
知识点:各地中考
题型:实验,探究题
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