Question

7．在一個無風(fēng)的周末，小華將如圖所示裝置固定在汽車車頂．小華依次將汽車不同行駛速度時的彈簧測力計的示數(shù)記錄在如表中．

汽車速度v/（m•s-1）	5	10	15	20
彈簧測力計示數(shù)F/N	0.1	0.5	1.1	1.9

（1）根據(jù)二力平衡的知識可知彈簧測力計的示數(shù)大小近似等于小車及擋板受到的空氣阻力．
（2）實驗裝置中用小車而不是木塊，目的是為了減小摩擦力對實驗結(jié)果的影響．
（3）分析表中的實驗數(shù)據(jù)可知，物體運動速度越大，所受空氣阻力越大．若小車運動的速度為10m/s，則小車的功率為5W．
（4）請你根據(jù)實驗結(jié)論并結(jié)合所學(xué)物理知識分析：一雨滴從高空下落時（假設(shè)在無風(fēng)天氣），雨滴所受到的最大阻力=雨滴重力（選填＜、＞或=），此后雨滴做勻速直線運動．
（5）你認為運動物體受到的空氣阻力大小還與物體的形狀等有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡的知識分析；
（2）根據(jù)減小摩擦力的方法進行分析；
（3）根據(jù)力與運動的關(guān)系可知，雨滴所受空氣阻力小于重力時將做加速下落運動，速度進一步增大，受到的阻力增大；
根據(jù)表格中數(shù)據(jù)確定10m/s時的拉力，由公式P=Fv計算功率的大��；
（4）當(dāng)雨滴受到的阻力等于重力時，雨滴的速度達到最大，以后雨滴將以此速度做勻速直線運動，據(jù)此進行解答；
（5）運動物體受阻力大小可能與物體的形狀和體積有關(guān)等．

解答 解：（1）因為汽車勻速運動，所以小車受平衡力，水平方向所受的牽引力與阻力平衡，所以彈簧測力計的示數(shù)大小近似等于小車及擋板受到的空氣阻力；（2）小車而不是木塊，將滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，可以減小摩擦力對實驗結(jié)果的影響；
（3）由表中的實驗數(shù)據(jù)可知，物體運動速度越大，彈簧測力計的示數(shù)越大，說明汽車所受的阻力越大；
小車運動的速度為10m/s時，測力計的示數(shù)為0.5N，可知F=f=0.5N；
則P=$\frac{W}{t}$=Fv=0.5N×10m/s=5W；
（4）若雨滴所受空氣阻力小于重力，則雨滴下落速度繼續(xù)增大，所以當(dāng)雨滴達到一定速度時，此時阻力等于重力，此后雨滴將做勻速直線運動；
（5）物體所受的阻力還與物體的形狀等有關(guān)．
故答案為：（1）二力平衡；（2）摩擦力；（3）大；5W；（4）=；勻速直線運動；（5）物體的形狀等．

點評 本題是探究物體所受空氣阻力大小與物體運動的速度大小的關(guān)系，考查了學(xué)生作圖能力和二力平衡條件、減小摩擦力方法的應(yīng)用，分析好空氣阻力和雨滴重力之間的關(guān)系較為關(guān)鍵．