在无风的情况下,假定雨点下落过程中受到的空气阻力与下落速度的平方成正比,即f=kυ2(k为比例系数).若雨点看作球形,球体体积大小的公式为43πr3,其中r为球体半径,又雨点的

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在无风的情况下,假定雨点下落过程中受到的空气阻力与下落速度的平方成正比,即f=kυ2(k为比例系数).若雨点看作球形,球体体积大小的公式为
4
3
πr3
,其中r为球体半径,又雨点的密度为ρ.由于下落的高度较高,使得每个雨点最终都做匀速运动.求:(1)简述雨点下落的运动情况;(2)雨点的落地速度.

◎ 答案

(1)开始重力大于阻力,雨点向下加速,阻力也随之增大,合力减小,加速度减小,故雨点作向下加速度逐渐减小的加速运动;当阻力增大到等于重力,雨点就作匀速直线运动.
(2)由题意可知,雨点最后匀速落地.
所以:mg-f=0
即有 ρ
4
3
πr3g-kv2=0

即:v=

4πρr3g
3

答:(1)雨点下落的运动情况是雨点先作向下加速度逐渐减小的加速运动,最后作匀速直线运动.
(2)雨点的落地速度为

4πρr3g
3

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在无风的情况下,假定雨点下落过程中受到的空气阻力与下落速度的平方成正比,即f=kυ2(k为比例系数).若雨点看作球形,球体体积大小的公式为43πr3,其中r为球体半径,又雨点的…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【牛顿第二定律】  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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