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物理必考实验表明:密度大于液体的固体球.在液体中开始时是竖直加速下沉

更新时间:2024-01-22 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

实验表明:密度大于液体的固体球,在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉下表是某兴趣小组在探究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与哪些量有关”实验时得到的数据记录(水的密度ρ=1.0×103kg/m3

次序固体球的半径r/(×10-3m)固体球的密度ρ/(×103kg?m-3固体球匀速下沉的密度v/(m?s-1
10.52.00.55
21.02.02.20
31.52.04.95
40.53.01.10
51.03.04.40
60.54.01.65
71.04.06.60
(1)固体球在水中竖直匀速下沉时受到的力________(填“是”或“不是”)平衡力;若固体球的半径为0.5×10-3m,密度为2.0×103kg/m3,则此球匀速下降时所受到的浮力F与阻力f的大小关系为F________f(填“大于”“等于”或“小于”).3lg物理好资源网(原物理ok网)

(2)由第1、2、3三组数据可知:密度相同的固体球在水中匀速下沉的速度与固体球的________成正比.3lg物理好资源网(原物理ok网)

(3)若固体球的半径为1.5×10-3m,密度为3.0×103kg/m3,则其在水中匀速下沉的速度是________ m/s.3lg物理好资源网(原物理ok网)

(4)对于固体球在水中从静止开始竖直下沉的过程,四位同学描述出了重力对固体球做功的功率与其下落时间关系的P-t图象如图所示,其中描述正确的是________.3lg物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

解:(1)固体球在水中竖直匀速下沉时受到的力是平衡力;此球匀速下降时所受到的浮力F与阻力f大小相等;3lg物理好资源网(原物理ok网)

(2)分析123组数据可以知道固体球下落的速度与球半径的平方的比值是一个定值,为2.2;3lg物理好资源网(原物理ok网)

(3)当密度为3.0×103kg/m3,固体球下落的速度与球半径的平方的比值是一个定值,为4.4;3lg物理好资源网(原物理ok网)

在水中匀速下沉的速度V=(1.5×10-32×4.4m/s=9.9m/s;3lg物理好资源网(原物理ok网)

(4)开始加速下落时功率越来越大,当速度大小不变时,功率将保持不变,故选D.3lg物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)是; 等于; (2)半径平方; (3)9.9; (4)D.3lg物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)物体匀速运动时受到平衡力的作用,这两个力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;3lg物理好资源网(原物理ok网)

(2)分析固体下沉时的速度和固体的半径,可以找出规律;3lg物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据固体球在水中匀速下沉的速度与固体球的半径的关系,可以求出速度的大小;3lg物理好资源网(原物理ok网)

(4)在液体中开始时是竖直加速下沉,所以功率逐渐变大,当受到的阻力越来远大,最后变为匀速运动,此时功率大小不再改变.3lg物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查知识点比较多,考查了物体做匀速运动时的受力情况,运用了控制变量法找规律,以及对图象的分析,主要考查学生对所学物理知识的灵活运用能力.3lg物理好资源网(原物理ok网)

物理解题技巧分享:大气压强:高度温度和湿度,睛夏高于阴和冬,海拔高度2千内,上升12下降1。

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