物体的收尾速度
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大,这是什么原因呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,但只要空气阻力仍小于重力,物体仍会继续加速下落,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了相同环境下球形物体“收尾速度的大小与质量是否有关”的实验,测量数据见下表。(g取10 N/kg)
小球编号 | A | B |
小球质量(g) | 2 | 5 |
小球半径(×10﹣3m) | 5 | 5 |
小球的收尾速度(m/s) | 16 | 40 |
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)通过表格中记录的实验数据发现,球形物体的收尾速度的大小与质量 ;
(选填“有关”或“无关”)
(2)A小球受到空气阻力最大时的速度为 m/s,此时空气阻力为 N;
(3)轿车的外形常做成 ,目的是 。
空气污染指数(API——Air Pollution Index的英文缩写)是一种反映和评价空气质量的方法,便于直观表征空气质量状况和空气污染的程度。某兴趣小组为了检测空气质量的指数,设计了如图27甲所示的检测电路。R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图27乙所示,已知电源电压12V保持不变,R0=5Ω,当电压表示数为4V时,
求:(1)通过R0的电流;
(2)2 min内R0消耗的电能;
(3)此时空气质量指数。
用如图28甲所示的滑轮组提升物体M,已知被提升的物体M重为760N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度。拉力做的功W随时间t的变化图象如图28乙所示,不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
求:(1)滑轮组提升重物所做的有用功W有;
(2)滑轮组提升重物的机械效率;
(3)动滑轮的重力G动。