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1.由于流體的粘滯性,使得在流體中運動的物體要受到流體阻力,在一般情況下,半徑為R的小球以速度v運動時,所受的流體阻力可用公式f=4πgηRv表示.
(1)小球在流體中運動時,速度越大,受到的阻力越大.
(2)密度為ρ、半徑為R的小球在密度為ρ0、粘滯系數為η的液體中(足夠深)由靜止自由下落時的v-t圖象如圖所示,請推導出速度vr的數學表達式:vr=$\frac{(ρ-{ρ}_{0}){R}^{2}}{3η}$.(球的體積公式V=$\frac{4}{3}$πR3

分析 (1)根據公式f=4πgηRv分析阻力f與速度v的關系;
(2)對小球進行受力分析,它在流體中下落受到重力、浮力和阻力的作用.由圖形分析可知,當小球速度達到vr時便勻速下落,處于平衡狀態,G=F+f.將數據代入公式化簡即可.

解答 解:
(1)由公式f=4πgηRv可以看出,小球所受流體的阻力f與小球的速度v成正比例關系,所以,小球速度越大,所受阻力越大.
(2)小球在流體中下落時受重力、浮力和阻力的作用.
小球受到的重力:G=mg=ρVg=$\frac{4}{3}$πR3ρg,
小球所受浮力:F0Vg=$\frac{4}{3}$πR3ρ0g,
小球所受流體阻力:f=4πgηRv,
由圖象可知,當小球速度達到vr時便勻速下落,處于平衡狀態,此時小球所受合力為零,則G=F+f.
即:$\frac{4}{3}$πR3ρg=$\frac{4}{3}$πR3ρ0g+4πgηRvr,
化簡可得:vr=$\frac{(ρ-{ρ}_{0}){R}^{2}}{3η}$.
故答案為:(1)越大;(2)$\frac{(ρ-{ρ}_{0}){R}^{2}}{3η}$.

點評 本題考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、力與運動關系等知識的應用,從題干中獲取信息并能解決問題是關鍵.

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

5.把一個木塊放入盛滿酒精的溢水杯中,溢出30g的酒精(ρ<ρ),若將此木塊從酒精中取出,擦干后放入盛滿水的溢水杯中,則溢出的水的質量是( 。
A.等于30gB.小于30gC.大于30gD.無法確定

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

12.在“測定小燈泡的額定電功率”的實驗中,小佳同學選用的小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為8Ω,滑動變阻器的最大阻值為10Ω.

(1)為順利完成實驗,現有電壓為4.5V和6V的兩電池組可供選擇,則A.
A.只能選擇4.5V的電池組     B.只能選擇6V的電池組
C.兩電池組均可選用          D.須將其變成10.5V的電池組使用
(2)請用筆畫線代替導線,將圖乙中的實物電路連接完整.
(3)為測小燈泡的額定功率,移動變阻器的滑片,使電壓表的示數為2.5V,此時電流表示數如圖丙所示,小燈泡的額定功率為0.7W.
(4)小明在實驗時,不小心將電流表損壞,由于沒有多余的電流表更換,老師取走電流表,并拿來一個電阻箱代替滑動變阻器接在原電路中(不改變電路結構).閉合開關后,當小燈泡在額定電壓下工作時,電阻箱接入電路的阻值為R0,則計算小燈泡額定功率的表達式為P=2.5V×$\frac{2V}{{R}_{0}}$(電源電壓恒定不變).

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

9.如圖所示,小王站在高3米、長6米的斜面上,將重200牛的木箱A沿斜面勻速從底端拉上頂端,拉力大小恒為120牛,所花時間是10秒.求:
①小王對木箱所做的功.
②小王對木箱做功的功率.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

16.(1)用如圖甲所示的器材判斷重力的方向是否豎直,緩慢改變木板的傾角,可觀察到懸線OA的方向不變(選填“不變”或“改變”).

(2)用如圖乙所示的裝置探究二力平衡的條件,卡片應選輕一些(選填“輕一些”或“重一些”),理由是忽略重力的影響.
(3)將一根針插在底座上,把折成 V字形的鋁箔條水平架在針的頂端.當帶電的塑料棒靠近鋁箔條的一端時,鋁箔條會旋轉起來,如圖丙所示,說明鋁箔條與帶電塑料棒帶
同種(選填“同種”或“異種”)電荷,鋁箔條旋轉起來說明力可以改變物體的運動狀態.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

6.小明用如圖1所示的裝置,探究摩擦力的大小與哪些因素有關.

(1)實驗時,小明將木塊放在水平木板上,彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,并使木塊作勻速直線運動.這樣做的目的是使拉力大小等于摩擦力大。
序號木塊放置情況木板表面情況壓力/N彈簧測力計示數/N
1平放木板61.8
2平放木板82.4
3平放木板103.0
4平放木板上鋪棉布62.4
5平放木板上鋪毛巾63.6
(2)a.分析序號1、2、3三組數據可知:滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有 關,滑動摩擦力f的大小與接觸面所受壓力F大小的關系式是f=0.3F.
b.如要探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系,應選序號為.1、4、5 三組數據進行分析.
(3)分析圖2可知:C
A.要讓木塊從靜止到運動至少要2.0N的拉力
B.如果測力計示數為2N,木塊一定處于靜止狀態
C.t1-t2時間內,滑動摩檫力為2.0N
D.t1-t2時間內,木塊做減速運動.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

13.如圖為同一密封的小包袋裝食品的兩張照片,(a)圖攝于海拔200米的地方,(b)圖攝于海拔3200米的地方.其原因是海拔越高,氣壓越低(選填“高”或“低”)小包袋裝食品袋內氣體不變的物理量是①(選填序號:①質量 ②密度 ③體積.)

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

10.開縣某中學的小強同學用一個彈簧測力計、一個圓柱體金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和酒精),對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究.如圖表示探究過程及有關數據.

(1)在第②步中圓柱體金屬塊所受浮力F=1N.
(2)分析②、③、④三步,說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關.
(3)分析④⑤步,說明浮力大小跟液體的密度有關.
(4)小強邊做邊思考,覺得浮力可能還和以下因素有關:
①跟物體的重力有關;
②跟物體的形狀有關;
于是小強利用上面實驗中的器材,同時又找來了體積相同的實心鐵塊和鋁塊,一團橡皮泥,設計了實驗進行探究,實驗過程如下,請你幫他把實驗步驟補充完整.
①用彈簧測力計分別測出鐵塊和鋁塊的重力為G1、G2;
②用彈簧測力計分別拉著鐵塊和鋁塊浸沒在水中,讀出彈簧測力計的示數分別為F1、F2;
③用細線拴住橡皮泥掛在彈簧測力計掛鉤上,把橡皮泥浸沒到燒杯的水中,讀出彈簧測力計的示數為F3;
④把橡皮泥拉出來,然后改變橡皮泥的形狀,再把橡皮泥浸沒到燒杯的水中,讀出彈簧測力計的示數為F4;
⑤實驗結束后,小強認真分析了數據發現:G1-F1=G2-F2;F3=F4,你認為浮力與物體的重力和形狀無關(選填“有關”、“無關”).
(5)小強結束了自己的實驗探究,就馬上得出了自己認為具有普遍意義的結論.你認他的實驗結果可靠嗎?不可靠(選填“可靠”或“不可靠”),請你分析小強的實驗設計的不足之處只用了一種液體,測量了一組數據,結論不具普遍性.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

11.因為空氣受熱后密度減。ㄟx填“增大”或“減小”),所以通常情況下,暖氣片應安裝在窗戶的下方(選填“上”或“下”).制造暖氣片的材料一般應具有較好的導熱性.(填物理屬性)

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