Question

（2013?山西模擬）細(xì)心的淞淞發(fā)現(xiàn)：“瓢潑大雨”以很大的速度落到地面，“毛毛細(xì)雨”則緩慢地飄落到地面．這是怎么回事呢？老師告訴他，從高空下落的物體，速度會越來越大，而所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大，因此物體下落一段距離后將以某一速度做勻速運(yùn)動，通常把這個速度稱為收尾速度．淞淞研究發(fā)現(xiàn)，在相同環(huán)境條件下，空氣對不同材質(zhì)的球形物體的阻力與球的半徑和球的速度都有關(guān)系，下表為淞淞某次研究的實驗數(shù)據(jù)．阻力與球的半徑和球的速度都有關(guān)系，下表為淞淞某次研究的實驗數(shù)據(jù)．

小球編號	1	2	3	4	5
小球質(zhì)量（g）	2	5	45	40
小球半徑（cm）	0.5	0.5	1.5	2	4
小球收尾速度（m/s）	16	40	40	20

（1）通過比較1號和2號小球可以得出結(jié)論：

相同半徑的小球，質(zhì)量大的收尾速度也大

．
（2）編號為4號的小球，受到的最大阻力為

0.4

N，依據(jù)的原理是

二力平衡

．（g=10N/kg）
（3）淞淞想探究小球的收尾速度與小球的半徑是否有關(guān)．與4號小球做對比，請給5號小球的質(zhì)量設(shè)置合適的數(shù)據(jù)填在表中，以便完成探究．

Answer 1

分析：（1）比較1號和2號小球可知，兩者的半徑相同，小球的質(zhì)量越大，收尾速度越大；
（2）小球在勻速直線運(yùn)動時受到的阻力最大，此時處于平衡狀態(tài)，二力平衡時兩個力大小相等，根據(jù)G=mg求出其大小；
（3）探究小球的收尾速度與小球的半徑是否有關(guān)時，應(yīng)控制小球的質(zhì)量不變，改變小球的半徑；
根據(jù)生活經(jīng)驗可知，小球的半徑越大，受到的阻力越大，物體運(yùn)動的速度越小，據(jù)此判斷收尾速度的大�。�

解答：解：（1）比較1號和2號小球可知，兩小球的半徑相同，質(zhì)量大的收尾速度也大；
（2）小球在勻速直線運(yùn)動時受到的阻力最大，
∵4號小球在接近地面時作勻速運(yùn)動，
∴小球處于平衡狀態(tài)，
根據(jù)二力平衡條件可得，受到的最大阻力f=G=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N；
（3）探究小球的收尾速度與小球的半徑是否有關(guān)時，應(yīng)控制小球的質(zhì)量不變，可以讓4號和5號小球質(zhì)量相等，都是40g，只改變小球半徑；半徑越大，小球收尾速度越小，所以5號小球的收尾速度大約在小于20m/s的范圍內(nèi)．
故答案為：
（1）相同半徑的小球，質(zhì)量大的收尾速度也大；
（2）0.4；二力平衡
（3）40；小于20m/s均可．

點評：本題考查學(xué)生對二力平衡概念的掌握情況．需要利用所學(xué)知識，解釋收尾速度的概念．