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我国降雨呈现南多北少的局面,有资料标明武汉市的年平均降雨量为1260mm.在下雨...

我国降雨呈现南多北少的局面,有资料标明武汉市的年平均降雨量为1260mm.在下雨天我们会明显感觉到雨点越大,雨点对雨伞的冲击力也就越大,这一现象能否说明雨点越大,雨点落到地面的速度也就越大呢?现已知雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的最大横截面积成正比,与雨点下落的速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k为比例比例系数).雨点接近地面时近似看作匀速直线运动,重力加速度为g.若把雨点看作球形,其半径为r,球体的体积为manfen5.com 满分网,雨点的密度为ρ,求:
(1)雨点最终的运动速度vm.(用ρ、r、g、k表示)
(2)遇到的速度达到manfen5.com 满分网时,雨点的加速度a的大小.
(1)雨点在下落过程中受到重力和空气阻力作用,由于雨点接近地面时看做匀速运动,受力平衡,重力等于摩擦力,由f=kSv2及球体质量为ρV=ρ,即可求解; (2)根据瞬时速度表示出空气阻力,有牛顿第二定律即可求解. 【解析】 (1)雨点在下落过程中受到重力和空气阻力作用,由于雨点接近地面时看做匀速运动,所以有: f=mg 由题意知:f=kSv2 S=πr2 m=ρ•πr3 联立解得:vm=2. (2)当雨点的速度达到时,空气的阻力f′=kS()2=f 由牛顿第二定律得:mg-f′=ma 解得:a=g. 答:(1)雨点最终的运动速度vm=(2)雨点的加速度a为.
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考点分析:
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(2)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有______.(填入所选物理量前的字母)
A、木板的长度L                  B、木板的末端被垫起的高度h
C、木板的质量m1D、滑块的质量m2
E、滑块运动的时间t
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=______
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(2)该同学经实验得到几组数据如表所示,请在图乙所示的坐标纸上作出x2-h关系图.
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(3)对比实验结果与理论计算得到的x2-h关系图线(图乙中已画出),可知自同一高度由静止释放的钢球,其水平抛出的速率______(填“小于”或“大于”)理论值.
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B.在b球落地前瞬间,a球的速度方向向左
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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