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物理考题:由于流体的粘滞性.使得在流体中运动的物体要受到流体阻力.在一

2024-01-15 16:47:49信息公告550

由于流体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R的小球以速度为v运动时,所受的流体阻力的大小可用公式f=6πηRv表示(η为流体的粘滞系数,已知球的体积公式是V=4πR3/3).cay物理好资源网(原物理ok网)

(1)你认为流体的粘滞系数η可能与流体的________有关.cay物理好资源网(原物理ok网)

(2)小球在流体中运动时,速度越大,受到的阻力________(选填“越大”、“越小”、“不变”).cay物理好资源网(原物理ok网)

(3)密度为ρ、半径为R的小球在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v-t图象如图所示,请推导出速度vr的数学表达式:vr=________.

试题答案

解:(1)流体的粘滞系数可能跟浓度、粘稠度、液体种类、密度有关.cay物理好资源网(原物理ok网)

(2)由公式f=6πηRv可以看出,小球所受流体的阻力f与小球的速度v成正比例关系,所以,小球速度越大,所受阻力越大.cay物理好资源网(原物理ok网)

(3)小球在流体中下落时受重力、浮力和阻力的作用.cay物理好资源网(原物理ok网)

小球受到的重力:G=mg=ρVg=πR3ρg,cay物理好资源网(原物理ok网)

小球所受浮力:F0Vg=πR3ρ0g,cay物理好资源网(原物理ok网)

小球所受流体阻力:f=6πηRvrcay物理好资源网(原物理ok网)

由图象可知,当小球速度达到vr时便匀速下落,处于平衡状态,此时小球所受合力为零,则G=F+f.cay物理好资源网(原物理ok网)

即:πR3ρg=πR3ρ0g+6πηRvrcay物理好资源网(原物理ok网)

化简可得:vr=.cay物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)密度(答案不唯一);(2)越大;(3).cay物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由于流体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,所以粘滞系数可能跟浓度、粘稠度、液体种类、密度有关.cay物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据公式f=6πηRv,来分析阻力f与速度v的关系.cay物理好资源网(原物理ok网)

(3)由图形分析可知,当小球速度达到vr时便匀速下落,处于平衡状态,G=F+f.将数据代入公式化简即可.cay物理好资源网(原物理ok网)

点评:此题实际上是一道大型的计算题,并且计算公式是课本上没有接触到的.题目的难度较大,它考查了学生的自学能力以及对新知识的整合能力、计算能力等各方面的能力.cay物理好资源网(原物理ok网)