Question

快速骑自行车，我们会感到空气阻力，而且骑车速度越快，感觉空气阻力越大．由此小华同学猜想：物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关．

    在一个无风的周末，小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上．小华打开汽车天窗，将如图所示装置固定在汽车车顶．爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，小华依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中．根据二力平衡．弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力．

汽车速度v/（m•s﹣1）	5	10	15	20
弹簧测力计示数F/N	0.1	0.5	1.1	1.9

（1）实验装置中用小车而不是木块，并将其放在表面平滑的木板上，目的是为了减小　   　对实验结果的影响．

（2）分析上表中的实验数据可知，物体运动速度越大，所受空气阻力越　  　．

（3）实验完毕后，小华又进行了新的思考：空中下落的物体速度会增大，那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大，其所受的空气阻力会不会也一直增大？

在老师的指导下，小华知道了：若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大；若下落雨滴所受空气阻力大于重力，则雨滴下落速度减小．

请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析：一滴质量为5g的雨滴从高空下落时（假设在无风天气，雨滴下落高度足够大），所受到的最大阻力f=　   　N，此后雨滴做　      　运动（g=10N/kg）．

（4）你认为运动物体受到的空气阻力大小还与　                             　有关．

 

Answer 1

【答案】

（1）摩擦；（2）大；（3）0.05；匀速直线；（4）物体的形状（或横截面积或风速）．

【解析】

试题分析：（1）用小车，将滑动摩擦变为滚动摩擦，放在表面平滑的木板上，减小了接触面的粗糙程度，所以可以减小摩擦力；

（2）由表中的实验数据可知，汽车的速度增大，测力计的示数增大，可知受到的空气阻力增大；

（3）根据老师的指导，若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大，所以当雨滴达到一定速度时，此时阻力等于重力，f=G=mg=5×10﹣3kg×10N/kg=0.05N

由于重力和阻力相等，雨滴受力平衡，所以雨滴将匀速下降；

（4）运动物体受到的空气阻力大小可能与物体的形状、横截面积或风速有关．

考点：阻力对物体运动影响的探究实验

点评：此题是探究物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小的关系，考查了学生对实验数据的分析，影响摩擦力大小的因素及根据新知识解决问题的能力，能够考查学生的应变能力