Question

3．日常生活中存在這樣的現象：飛機、輪船、汽車等交通工具運行時，受到空氣阻力；人在水中游泳、船在水中行駛時，受到水的阻力；百米賽跑時，奔跑得越快，我們感到風的阻力越大．當物體從高空中靜止下落，速度會越來越大，所受阻力也越來越大，下落一段距離后，將以某一速度做勻速直線運動，這個速度通常被稱為收尾速度．
（1）液體和氣體統稱為流體．結合生活經驗想一想，物體在流體中所受的阻力大小除了本題中涉及的因素外，還可能與迎風面積（或物體的形狀等）有關．
（2）某研究小組做了“空氣對球形物體阻力大小與球的半徑和速度的關系”的實驗，測量數據見下表．（g取10N/kg）

小球編號	1	2	3
小球質量（g）	2	5	45
小球半徑（×10-3）	5	5	15
小球的收尾速度（m/s）	16	40	40

①l 號小球受到空氣阻力最大時的速度為16m/s，此時空氣阻力為0.02N．
②小明比較2號、3號小球發現，兩球的質量與半徑均不相同，但收尾速度相同．由此他得出結論：空氣對球形物體阻力大小與球的半徑和速度無關．請你對此進行簡要的評價：小明的結論不正確，因為實驗時沒有控制變量．

Answer 1

分析 （1）流體阻力大小跟相對運動速度大小有關，速度越大，阻力越大；跟物體的橫截面積有關，橫截面積越大，阻力越大；跟物體的形狀有關，頭圓尾尖（這種形狀通常叫做流線型）的物體受到的阻力較小；
（2）①阻力最大時的速度，即小球的收尾速度；根據二力平衡分析阻力的大小；
②小明實驗時沒有控制變量，不能得出實驗結論．

解答 解：（1）流體阻力大小跟相對運動速度大小、跟物體的橫截面積、跟物體的形狀等有關；
（2）①流體阻力大小跟相對運動速度大小有關，速度越大，阻力越大，1號小球的收尾速度為16m/s，可知此時便是其阻力最大時的速度；
此時小球做勻速直線運動，所以f=G=mg=2×10^-3kg×10N/kg=0.02N；
②小明實驗時沒有控制變量，不能得出實驗結論．
故答案為：（1）迎風面積（或物體的形狀等）；（2）①16；0.02；②小明的結論不正確，因為實驗時沒有控制變量．

點評 此題主要考查了流體的阻力產生及防止，首先根據題目中給出的信息判斷影響阻力的因素，并能根據影響因素解決有關問題．