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流体的阻力
液体和气体统称为流体。物体在流体中运动时,会受到阻力的作用,该阻力叫做流体阻力,流体阻力的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)的物体的受到的阻力较小.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,将以某一速度做匀速直线运动,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10 N/kg )。
小球编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
小球质量(g) | 2 | 5 | 15 | 45 |
小球半径(×10-3m) | 5 | 5 | 10 | 15 |
小球的收尾速度(m/s) | 16 | 40 | 40 |
(1)关于流体的阻力,下列说法正确的是______;
A.飞机为了减小阻力,应做成头尖尾圆的形状
B.一张纸揉成纸团从空中下落较快,是因为纸团受到的重力小
C.人游泳时身体应尽可能保持流线型,可增大水对人体的阻力
D.海豚等海洋动物能在水中高速前行,是因为它们的横截面积较小
(2)分析实验数据,对于从高空由静止下落的球形物体,空气阻力大小与球的半径和速度的关系,下列说法正确的是______;
A.1号小球受到空气阻力最大时,小球的速度小于16 m/s
B.2号小球以收尾速度运动时,受到的阻力为50N
C.4号小球的速度为30 m/s时,空气阻力大于重力
D.质量相同的小球,横截面积越大的小球收尾速度越小
(3)3号小球质量为15g,半径为10×10-3m,从空中由静止落下,预计其收尾速度为_______m/s。
【回答】
B D 30
【分析】
本题考查学生物理综合知识理解应用。
【详解】
(1)材料里给出影响流体阻力的因素有形状(圆头尖尾),速度和横截面积,速度越大,阻力越大,横截面积越大阻力越小,所以选项B正确。
(2)小球下落速度越来越大,阻力增加,最后做匀速直线下落,最大阻力等于小球重力,此时速度为收尾速度,再由根据表格可以得知收尾速度与质量成正比,与小球半径的平方成反比,1号求收尾速度等于16m/s;2号球阻力等于重力
4号球在匀速直线下落时速度最大,阻力也最大,所以选择D。
(3)由根据表格可以得知收尾速度与质量成正比,与小球半径的平方成反比,根据2号球可以算得3号球的收尾速度为30m/s。
知识点:二力平衡
题型:综合题
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