当物体从高空下落时,空气阻力随着速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度.已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

当物体从高空下落时,空气阻力随着速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度.已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,且正比于球半径r,即阻力Ff=krv,k是比例系数,
(1)求半径为r、质量为m的球形雨滴在无风情况下的终极速度大小;
(2)试简要说明雨滴在达到终极速度前的运动情况.

◎ 答案

(1)当雨滴的速度到达最大时,雨滴受到的重力与阻力平衡,根据mg=Ff得,mg=krv
解得 v=
mg
kr

(2)根据阻力Ff=krv,随速度的增大,雨滴受到的阻力增大,雨滴的加速度:a=
mg-Ff
m
逐渐减小,所以物体做加速度减小的加速运动,一直到阻力与重力大小相等,物体到达终极速度,然后做匀速直线运动.
答:(1)半径为r、质量为m的球形雨滴在无风情况下的终极速度大小v=
mg
kr
;(2)雨滴先做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“当物体从高空下落时,空气阻力随着速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度.已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,…”主要考查了你对  【共点力的平衡】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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