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

（1）請利用圖線分析并說明雨滴下落過程中加速度和速度隨時間變化的大致情況。

（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）請比較①、②圖線所示的兩個雨滴下落的最終速度；請計算半徑r=5mm的雨滴下落的最終速度。

【答案】（1）雨滴下落過程中受到重力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，阻力f隨之增大，由上式可知加速度a隨之減�。挥捎诩铀俣扰c速度方向相同，所以速度是增大的，只是增加得越來越慢，當(dāng)重力mg和空氣阻力f相等時，雨滴以最大速度做勻速運動。（2）①a．①式說明，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，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，只是增加得越來越慢，當(dāng)重力mg和空氣阻力f相等時，雨滴以最大速度做勻速運動。

（2）當(dāng)mg=f時，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)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計了一個如圖a所示的電路，可以同時測電阻的阻值和電池組的電動勢、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________ ，電池組的電動勢為_______V，內(nèi)阻為___________ （均保留兩位有效數(shù)字）。若實驗中電壓表和電流表均不是理想電表，電動勢的測量值_________（填“偏大”或“偏小”）。

（2）若上述電路中少了一個電壓表，仍可用一個電路同時測電阻的陰值和電池組的電動勢E、內(nèi)阻r。請你在虛線框中畫出電路圖，并完成下列實驗步驟：

①按電路圖連接好電路；

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

③移動滑片使滑動變阻器不短路，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，電動勢E=________，內(nèi)阻r=___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】振源S在0點做沿豎直方向的簡諧運動，頻率為10Hz，t=0時刻向右傳播的簡諧橫波如圖所示(向左傳播的簡諧橫波圖中未畫出)。則以下說法正確的是________

A.該橫波的波速大小為20m/s

B.t=0.175s時，x=-1m處的質(zhì)點處在波峰位置

C.t=0時，x=1m處的質(zhì)點振動方向向上

D.若振源S向右勻速運動，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的邊長與圓形閉合線框B的直徑相等，m點和n點是線框A底邊的兩個端點，p點和q點是線框B水平直徑的兩個端點，線框A、B同時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)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，進(jìn)入過程中m、n、p、q四點連線始終保持水平。當(dāng)兩線框完全進(jìn)入磁場以后，下列說法正確的是（ ）

A. m、n點和p、q點電勢的關(guān)系一定有

B. m、n點和p、q點間電勢差的關(guān)系一定有Umn=Upq

C. 進(jìn)入磁場過程中流過線框A、B的電荷量QA>QB

D. 進(jìn)入磁場過程中流過線框A、B的電荷量QA=QB

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科目：高中物理 來源： 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)不會導(dǎo)通，當(dāng)受到?jīng)_擊，鋼球產(chǎn)生運動與外殼接通，便可觸發(fā)執(zhí)行電路（未畫出），使報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)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，從此時開始計時，滑塊沿斜面向上運動，滑塊向上運動的v-t圖像如乙圖所示，已知bc段是直線且滑塊bc段運動的加速度大小等于重力加速度g，t=t3時滑塊恰好到達(dá)斜面頂端，t=0時滑塊與斜面頂點間的豎直高度為h，則下列說法正確的是

A. t1時刻彈簧恢復(fù)到自然長度，t2時刻滑塊與彈簧分離

B. 滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

C. 整個過程中系統(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能為mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩個側(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，氣缸中各有一個絕熱活塞（質(zhì)量不同，厚度可忽略）。開始時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)過一段時間，重新達(dá)到平衡。已知外界溫度為T0，不計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速率為v1，穿透時間為t1，若子彈以相同的速率從右向左水平穿透物塊時速率為v2，穿透時間為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 來源： 題型：

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

A. A、C兩點的電勢相等

B. 粒子從A到B的運動過程中，電勢能先減小后增大

C. 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=

D. 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=

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