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15.物体的收尾速度
   物体在流体中运动时,会受到流体阻力的作用.流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大,跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小.物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻大到与重力相等时,将以某一速度作匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度.某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系“的实验,测量数据如表
 小球编号 A B
 小球质量(g) 2 5
 小球半径(×10-3m) 5 5
 小球的收尾速度(m/s) 1640
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)通过表格中记录的实验数据发现,球形物体的收尾速度的大小与质量有关;(选填“有关”或“无关”)
(2)A小球受到空气阻力最大时的速度为16m/s,此时空气阻力为2×10-2N;
(3)轿车的外形常做成流线型,目的是减小空气阻力.

分析 (1)根据小球质量由2g到5g时小球的收尾速度从16m/s到40m/s可得出结论;
(2)当小球受到的阻力与重力相等,即所受合力为零时,小球处于平衡状态,受到到达最大,即达到首尾速度.
(3)流线型是前圆后尖,表面光滑,略象水滴的形状.具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的阻力最小,所以汽车、火车、飞机机身、潜水艇等外形常做成流线型.

解答 解:(1)由表中数据可知,两个小球的半径相同,当小球质量由2g增大到5g时,小球的收尾速度从16m/s增大到40m/s,这说明球形物体的收尾速度的大小与质量有关;
(2)小球达到收尾速度时,受到平衡力作用,阻力等于重力;此时所示阻力最大,小球做匀速直线运动,速度最大;由实验数据可知,A小球受到空气阻力最大时的速度为16m/s;
由二力平衡条件可得,此时小球所受阻力:f=G=mg=2×10-3kg×10N/kg=2×10-2N.
(3)轿车的外形常做成流线型,目的是为了减小空气阻力;
故答案为:(1)有关;(2)16;2×10-2;(3)流线型;减小空气阻力.

点评 本题考查了判断小球的运动性质、实验数据分析等问题,关键知道物体达到收尾速度时重力等于阻力,要学会分析数据.

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