【題目】如圖所示為雨滴從高空下落過(guò)程中空氣阻力f隨雨滴速度v變化的大致情況，其中圖線①、②分別對(duì)應(yīng)半徑不同的雨滴。

（1）請(qǐng)利用圖線分析并說(shuō)明雨滴下落過(guò)程中加速度和速度隨時(shí)間變化的大致情況。

（2）已知圖中直線的斜率值，其中 kg/（m2· s），r為雨滴的半徑。（雨滴的密度取ρ=1.0×103kg/m3）請(qǐng)比較①、②圖線所示的兩個(gè)雨滴下落的最終速度；請(qǐng)計(jì)算半徑r=5mm的雨滴下落的最終速度。

【答案】（1）雨滴下落過(guò)程中受到重力mg和空氣阻力f的作用，加速度方向向下，由牛頓第二定律知加速度大小，題中給出的f-v圖像表明，當(dāng)下落速度v增大時(shí)，阻力f隨之增大，由上式可知加速度a隨之減小；由于加速度與速度方向相同，所以速度是增大的，只是增加得越來(lái)越慢，當(dāng)重力mg和空氣阻力f相等時(shí)，雨滴以最大速度做勻速運(yùn)動(dòng)。（2）①a．①式說(shuō)明，雨滴的半徑r越大，最終速度vm越大，由f-v圖像可判斷出①圖線表示的雨滴比②圖線表示的雨滴半徑大，因此下落速度更大。 b．可得半徑r=5mm的雨滴下落的最終速度vm=8m/s

【解析】（1）雨滴下落過(guò)程中受到重力mg和空氣阻力f的作用，加速度方向向下，由牛頓第二定律知加速度大小，題中給出的f-v圖像表明，當(dāng)下落速度v增大時(shí)，阻力f隨之增大，由上式可知加速度a隨之減��；由于加速度與速度方向相同，所以速度是增大的，只是增加得越來(lái)越慢，當(dāng)重力mg和空氣阻力f相等時(shí)，雨滴以最大速度做勻速運(yùn)動(dòng)。

（2）當(dāng)mg=f時(shí)，雨滴達(dá)到最終速度vm，將雨滴的質(zhì)量，阻力代入，可得①。

a．①式說(shuō)明，雨滴的半徑r越大，最終速度vm越大，由f-v圖像可判斷出①圖線表示的雨滴比②圖線表示的雨滴半徑大，因此下落速度更大。

b．將雨滴的密度ρ=1.0×103kg/m3、半徑r=5mm及 kg/（m2· s）代入①式，可得半徑r=5mm的雨滴下落的最終速度vm=8m/s。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖a所示的電路，可以同時(shí)測(cè)電阻的阻值和電池組的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻。調(diào)節(jié)變阻器，利用兩電壓表和電流表A（電壓表和電流表均為理想電表）分別測(cè)得多組的讀數(shù)，并作出如圖b所示的圖線甲和圖線乙。

（1）由圖b知，圖線甲是_______（填“”或“”）圖，電阻的阻值為________ ，電池組的電動(dòng)勢(shì)為_______V，內(nèi)阻為___________ （均保留兩位有效數(shù)字）。若實(shí)驗(yàn)中電壓表和電流表均不是理想電表，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值_________（填“偏大”或“偏小”）。

（2）若上述電路中少了一個(gè)電壓表，仍可用一個(gè)電路同時(shí)測(cè)電阻的陰值和電池組的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r。請(qǐng)你在虛線框中畫出電路圖，并完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①按電路圖連接好電路；

②閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片使滑動(dòng)變阻器短路，讀取兩電表讀數(shù)為；

③移動(dòng)滑片使滑動(dòng)變阻器不短路，讀取兩電表讀數(shù)為；

④整理器材，處理數(shù)據(jù)；

⑤根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求出電阻，電動(dòng)勢(shì)E=________，內(nèi)阻r=___________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】振源S在0點(diǎn)做沿豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，頻率為10Hz，t=0時(shí)刻向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波如圖所示(向左傳播的簡(jiǎn)諧橫波圖中未畫出)。則以下說(shuō)法正確的是________

A.該橫波的波速大小為20m/s

B.t=0.175s時(shí)，x=-1m處的質(zhì)點(diǎn)處在波峰位置

C.t=0時(shí)，x=1m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上

D.若振源S向右勻速運(yùn)動(dòng)，在振源S右側(cè)靜止的接收者接收到的頻率小于10Hz

E.傳播過(guò)程中該橫波遇到小于2m的障礙物或小孔都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用同種電阻絲制成的單匝正方形閉合線框A的邊長(zhǎng)與圓形閉合線框B的直徑相等，m點(diǎn)和n點(diǎn)是線框A底邊的兩個(gè)端點(diǎn)，p點(diǎn)和q點(diǎn)是線框B水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，線框A、B同時(shí)由靜止開始釋放并進(jìn)入上邊界水平、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，進(jìn)入過(guò)程中m、n、p、q四點(diǎn)連線始終保持水平。當(dāng)兩線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)以后，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. m、n點(diǎn)和p、q點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系一定有

B. m、n點(diǎn)和p、q點(diǎn)間電勢(shì)差的關(guān)系一定有Umn=Upq

C. 進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中流過(guò)線框A、B的電荷量QA>QB

D. 進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中流過(guò)線框A、B的電荷量QA=QB

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某裝置的結(jié)構(gòu)如圖所示：在外殼的基板上固定一個(gè)螺栓，螺栓上有一頂端焊有鋼球的彈簧，螺栓、彈簧、鋼球及外殼都是電的良導(dǎo)體。在靜止?fàn)顟B(tài)下，鋼球和外殼呈斷開狀態(tài)不會(huì)導(dǎo)通，當(dāng)受到?jīng)_擊，鋼球產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)與外殼接通，便可觸發(fā)執(zhí)行電路（未畫出），使報(bào)警器等元件開始工作。若此裝置由靜止從高處墜落，重力加速度用g表示，以下說(shuō)法正確的是

A. 開始下落的瞬間，鋼球的加速度為g

B. 開始下落的瞬間，外殼的加速度為g

C. 在執(zhí)行電路被接通前，鋼球的加速度方向可能向上

D. 在執(zhí)行電路被接通前，外殼的加速度可能小于g

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，下端與擋板拴接的輕彈簧置于傾角為θ=30°的斜面上，質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))用細(xì)線與擋板相連(彈簧處于壓縮狀態(tài))。現(xiàn)剪斷細(xì)線，從此時(shí)開始計(jì)時(shí)，滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，滑塊向上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如乙圖所示，已知bc段是直線且滑塊bc段運(yùn)動(dòng)的加速度大小等于重力加速度g，t=t3時(shí)滑塊恰好到達(dá)斜面頂端，t=0時(shí)滑塊與斜面頂點(diǎn)間的豎直高度為h，則下列說(shuō)法正確的是

A. t1時(shí)刻彈簧恢復(fù)到自然長(zhǎng)度，t2時(shí)刻滑塊與彈簧分離

B. 滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

C. 整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為mgh

D. 剪斷細(xì)線前彈簧具有的彈性勢(shì)能為mgh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩個(gè)側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細(xì)管連通，頂部的細(xì)管帶有閥門K。兩氣缸的容積均為V0，氣缸中各有一個(gè)絕熱活塞（質(zhì)量不同，厚度可忽略）。開始時(shí)K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體（可視為理想氣體），壓強(qiáng)分別為po和po/3；左活塞在氣缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為V0/4�，F(xiàn)使氣缸底與一恒溫?zé)嵩唇佑|，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，重新達(dá)到平衡。已知外界溫度為T0，不計(jì)活塞與氣缸壁間的摩擦。求：

(i)恒溫?zé)嵩吹臏囟?/span>T；

(ii)重新達(dá)到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積Vx。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊固定在水平面上，子彈以某一速率從左向右水平穿透物塊時(shí)速率為v1，穿透時(shí)間為t1，若子彈以相同的速率從右向左水平穿透物塊時(shí)速率為v2，穿透時(shí)間為t2．子彈在物塊中受到的阻力大小與其到物塊左端的距離成正比。則

A. t1＞t2 B. t1＜t2 C. v1＞v2 D. v1＜v2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)O為圓心、半徑為R的圓，AC為直徑，電場(chǎng)方向與圓所在平面平行且與AB連線垂直斜向下，A、0兩點(diǎn)電勢(shì)差為U，一帶正電的粒子只在電場(chǎng)力作用下在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，經(jīng)A、B兩點(diǎn)時(shí)速度方向均沿圓的切線方向，速度大小均為v0.下列說(shuō)法正確的是

A. A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等

B. 粒子從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能先減小后增大

C. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=

D. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=

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