從高空下落的小球,速度越來越大,所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大,某一小球下落一段距離后的運動情況如頻閃照片(它表示物體在相等的時間間隔所處的位置)如圖所示,通常把這一過程中的速度稱為收尾速度.(g取10N/kg)
(1)從圖中可以看出,該小球達到收尾速度時做______運動;若其他小球和該小球收尾時的運動規(guī)律一樣,則質(zhì)量為500g的小球在達到收尾速度時受到的阻力為______N.
(2)繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn),相同條件下,空氣對不同材質(zhì)的球形物體的阻力大小與球的半徑和速度都有關(guān)系.下表為某次研究的實驗數(shù)據(jù),根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知:
小球編號 | 1 | 2 | 3 | 4 |
小球質(zhì)量(×10-2kg) | 2 | 5 | 45 | 40 |
小球半徑(×10-3m) | 0.5 | 0.5 | 1.5 | 2 |
小球收尾速度(m/s) | 16 | 40 | 40 | 20 |
①比較小球2和3可歸納出:球形物體所受空氣阻力f與球的半徑r的關(guān)系是當(dāng)收尾速度一定時,f與______成______關(guān)系;
②比較小球1和2可歸納出:球形物體所受空氣阻力f與球的收尾速度v的關(guān)系是當(dāng)球的半徑一定時,f與______成______關(guān)系;
③依據(jù)上述關(guān)系請計算:半徑為4×10
-3m、質(zhì)量為多少克的小球的收尾速度是10m/s.