某研究性學(xué)習(xí)小組，為探究航天器球形返回艙穿過(guò)大氣層時(shí)所受的空氣阻力（風(fēng)力）的影響因素，進(jìn)行了模擬探究．如圖是測(cè)風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中CD是一段水平放置的長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑均勻電阻絲，電阻絲的阻值較大．一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的細(xì)長(zhǎng)裸金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛球P，無(wú)風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點(diǎn)接觸，OC長(zhǎng)為H．有風(fēng)時(shí)金屬絲偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(diǎn)（如圖中虛線所示，細(xì)金屬絲與電阻始終保持良好的接觸）．已知電源電壓為U
0且保持不變，電壓表分別與O點(diǎn)和C點(diǎn)相連，球P的質(zhì)量為m，并推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=
（1）研究小組的同學(xué)猜想：風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個(gè)因素有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)一：使用同一球，改變風(fēng)速，記錄了在不同風(fēng)速下電壓表的示數(shù)，如表1．
表1 r=0.050cm
| 風(fēng)速/（ms-1） |
10 |
15 |
20 |
30 |
| 電壓表示數(shù)/V |
2.40 |
3.60 |
4.81 |
7.19 |
由表1數(shù)據(jù)可知：風(fēng)力大小與風(fēng)速大小的關(guān)系是：
在球半徑一定時(shí)，風(fēng)力大小與風(fēng)速大小成正比關(guān)系
在球半徑一定時(shí)，風(fēng)力大小與風(fēng)速大小成正比關(guān)系
．
實(shí)驗(yàn)二：保持風(fēng)速一定，換用同種材料、不同半徑的實(shí)心球，記錄了半徑不同的情況下電壓表的示數(shù)，如表2．
表2 v=10m/s
| 球半徑/cm |
0.25 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
| 電壓表示數(shù)/V |
9.60 |
2.40 |
1.07 |
0.60 |
由表2數(shù)據(jù)可知：風(fēng)力大小與球半徑大小的關(guān)系是：
在風(fēng)速一定時(shí)，風(fēng)力大小與球半徑大小成正比關(guān)系
在風(fēng)速一定時(shí)，風(fēng)力大小與球半徑大小成正比關(guān)系
．（提示：球體體積公式為
πr
3）
（2）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v、球的半徑r的關(guān)系式為：
F=Kvr，其中K為常數(shù)
F=Kvr，其中K為常數(shù)
．
如圖所示，兩個(gè)豎直固定放置的U形金屬杠P、Q，導(dǎo)線ab與金屬框有良好的接觸，并可以沿金屬框無(wú)摩擦下滑．金屬框P處于水平向里的磁場(chǎng)中，當(dāng)兩個(gè)金屬框上的導(dǎo)線ab同時(shí)自同一高度下滑，到底端時(shí)，所用的時(shí)間分別為tP、tQ，動(dòng)能分別為EP、EQ，則tP
某研究性學(xué)習(xí)小組，為探究航天器球形返回艙穿過(guò)大氣層時(shí)所受的空氣阻力（風(fēng)力）的影響因素，進(jìn)行了模擬探究．如圖是測(cè)風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中CD是一段水平放置的長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑均勻電阻絲，電阻絲的阻值較大．一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的細(xì)長(zhǎng)裸金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛球P，無(wú)風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點(diǎn)接觸，OC長(zhǎng)為H．有風(fēng)時(shí)金屬絲偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(diǎn)（如圖中虛線所示，細(xì)金屬絲與電阻始終保持良好的接觸）．已知電源電壓為U0且保持不變，電壓表分別與O點(diǎn)和C點(diǎn)相連，球P的質(zhì)量為m，并推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=
πr3）
πr3）