苏科版八年级下册物理习题课件 第9章 全章高频考点专训 专训2 影响空气阻力的因素（23张）

全章高频考点专训
SK版 八年级下
专训2 影响空气阻力的因素
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1．【中考?无锡】人们发现汽车在行驶中所受到的空气阻力Ff与汽车迎风面积S和汽车行驶速度v有关．研究人员通过实验得到有关数据如下表所示．(表一为汽车行驶速度v＝20 m/s时空气阻力Ff与迎风面积S的有关数据，表二为迎风面积S＝4.0 m2时空气阻力Ff与汽车行驶速度v的有关数据)
表一
S/m2
1.0
2.0
3.0
4.0
Ff/N
103
206
309
412
表二
v/(m·s－1)
10
20
30
40
Ff/N
103
412
?
1 648
(1)由表一数据可知：汽车行驶速度一定时，空气阻力与迎风面积成________关系．
【点拨】表一中的数据，面积增大几倍，空气阻力也增大几倍，说明是成正比关系．
正比
(2)表二漏填了一个数据，漏填的数据应为________．
【点拨】而表二中速度增大为原来的2倍，空气阻力变为原来的4倍，因此速度为30 m/s时，速度是10 m/s的3倍，则空气阻力为原来的9倍．
927
(3)汽车在行驶时所受到的空气阻力除了与上述因素有关外，还可能与___________________________________
______有关．(写出一个因素即可)
【点拨】空气阻力还可能与汽车迎风面的形状有关．
汽车迎风面的形状(汽车表面的光滑程
度等)　
2．快速骑自行车，我们会感觉到空气阻力，而且骑车速度越快，感觉空气阻力越大．由此小华同学猜想：物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关．
在一个无风的周末，小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上．小华打开汽车天窗，将如图所示装置固定在汽车车顶．
爸爸依次以5 m/s、10 m/s、15 m/s、20 m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，小华依次将汽车以不同速度行驶时弹簧测力计的示数记录在表中．根据二力平衡，弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力．
(1)实验装置中用小车而不是用木块，并将其放在表面平滑的木板上，目的是为了减小________对实验结果的影响．
【点拨】小车有轮子，用滚动代替滑动可以减小摩擦．
摩擦力
(2)分析表中的实验数据可知，物体运动速度越大，所受空气阻力越________．
汽车速度v/(m·s－1)
5
10
15
20
弹簧测力计示数F/N
0.1
0.5
1.1
1.9
【点拨】忽略摩擦时，拉力等于空气的阻力，速度增大，摩擦力增大．
【答案】大
(3)实验完毕后，小华又进行了新的思考：空中下落的物体速度会增大，那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大，其所受的空气阻力会不会也一直增大？
在老师的指导下，小华知道了：若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大；若雨滴所受空气阻力大于重力，则雨滴下落速度减小．
请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析：一滴质量为5 g的雨滴从高空下落时(假设在无风天气，雨滴下落高度足够大)，所受到的最大阻力f＝________N，此后雨滴做______________运动．(g取10 N/kg)
【点拨】雨滴速度增大时，阻力增大，当阻力等于重力时，雨滴做匀速直线运动，速度不再增大，阻力不再增大，此后将始终维持此平衡状态直到地面，阻力f＝G＝mg＝0.05 N.
【答案】0.05；匀速直线
3．从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速直线运动，通常把这个速度称为收尾速度．探究发现，相同环境条件下，空气对不同材质的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系．下表为某次探究的实验数据，回答下面的问题．(g取10 N/kg)
小球编号
1
2
3
小球质量/(×10－2 kg)
2
5
45
小球半径/(×10－3 m)
0.5
0.5
1.5
小球的收尾速度/(m·s－1)
16
40
40
(1)编号为3的小球在下落过程中，受到最大的空气阻力是________ N.
【方法规律】题设中小球受到的阻力与多个因素有关，必须采用控制变量法分析，收尾速度是匀速直线运动时的速度，因而小球受力平衡，阻力等于重力，3号球受到的最大阻力f＝G＝mg＝45×10－2 kg×10 N/kg＝4.5 N；
4.5
(2)比较编号为________、________的小球下落时的实验数据，可得出：半径r相同的球形物体，受到的空气阻力f与球的收尾速度v成正比．
【方法规律】1、2小球半径相同，阻力随着速度在改变，且速度变为2.5倍，阻力也变为2.5倍，成正比关系，而2、3小球的收尾速度相同，半径是3倍关系，阻力却是9倍关系，是半径倍数的平方．
1
2
(3)比较编号为2和3的两个小球下落时的实验数据，可得出：__________________________________________
___________________.
当小球的收尾速度相同时，小球受到的阻力与
半径的平方成正比
4．【中考?福建】航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程，将带有降落伞的重物从高处释放，一段时间后打开降落伞，重物在离地4 m高处开始匀速下落，速度为5 m/s.若打开降落伞后，降落伞和重物受到的阻力f与速度v满足关系式f＝kv2，k＝3 N?s2/m2，求：
(1)重物从开始匀速下落到落地所用的时间．
解：重物匀速下落时满足关系式f＝kv2，k＝3 N?s2/m2，所以可求重物匀速下降时所受摩擦力：f＝kv2＝
3 N?s2/m2×(5 m/s)2＝75 N；重物匀速下落时处于平衡状态，重物受到平衡力的作用，因此G＝f＝75 N.
(2)降落伞和重物的总重．