Question

17．小華周末在寶應北河公園游玩，快速騎自行車，我們會感到空氣阻力，而且騎車速度越快，感覺空氣阻力越大，由此小華同學猜想：物體所受空氣阻力大小與物體運動的速度大小有關．
在一個無風的周末，小華和爸爸開汽車來到郊外一段人車稀少的平直公路上．小華打開汽車天窗，將如圖所示裝置固定在汽車車頂．爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各勻速行駛一段距離，小華依次將汽車以不同行駛速度時的彈簧測力計的示數記錄在如表中．根據二力平衡，彈簧測力計的示數大小近似等于小車及擋板受到的空氣阻力．

汽車速度v/（m•s-1）	5	10	15	20
彈簧測力計示數F/N	0.1	0.5	1.1	1.9

（1）小華騎車過程時突然遇到一障礙物緊急剎車，小華車簍里的水杯會向前運動（填“向前”或“向后”）
（2）實驗裝置中用小車而不是木塊，并將其放在表面平滑的木板上，目的是為了減小摩擦力對實驗結果的影響．
（3）分析上表中的實驗數據可知，物體運動速度越大，所受空氣阻力越大．
（4）實驗完畢后，小華又進行了新的思考：空中下落的物體速度會增大，那么從足夠高的高空下落的雨滴速度會不會一直增大，其所受的空氣阻力會不會也一直增大？在老師的指導下，小華知道了：若雨滴所受空氣阻力小于重力，則雨滴下落速度繼續(xù)增大；若下落雨滴所受空氣阻力大于重力，則雨滴下落速度減�。�請你根據老師的上述指導和本實驗結論并結合所學物理知識分析：一滴質量為m的雨滴從高空下落時（假設在無風天氣，雨滴下落高度足夠大），所受到的最大阻力f=0.06N，則此雨滴的質量為6g，此雨滴下落過程中：第一階段做加速直線運動，第二階段做勻速直線運動．（填“加速”、“減速”或“勻速”）．
（5）你認為運動物體受到的空氣阻力大小還與物體的面積有關．

Answer 1

分析 （1）根據慣性現象分析；
（2）根據減小摩擦力的方法進行分析；
（3）根據表格中測力計的示數分析；
（4）根據力與運動的關系可知，雨滴所受空氣阻力小于重力時將做加速下落運動，速度進一步增大，受到的阻力增大，當雨滴受到的阻力等于重力時，雨滴的速度達到最大，以后雨滴將以此速度做勻速直線運動，據此進行解答．
（5）根據生活經驗分析．

解答 解：（1）小華騎車過程時突然遇到一障礙物緊急剎車，小華車簍里的水杯由于慣性，仍然會向前運動；
（2）用小車，將滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，放在表面平滑的木板上，減小了接觸面的粗糙程度，所以可以減小摩擦力；
（3）由表格中的數據可知，當速度越大時，測力計示數越大，即阻力越大；
（4）若雨滴所受空氣阻力小于重力，則雨滴下落速度繼續(xù)增大，所以當雨滴達到一定速度時，此時阻力等于重力，
則m=$\frac{G}{g}$=$\frac{f}{g}$=$\frac{0.06N}{10N/kg}$=0.006kg=6g；由于重力和阻力相等，雨滴受力平衡，所以雨滴將勻速下降．
（5）運動物體受到的空氣阻力大小還與物體的面積有關．
故答案為：（1）向前；（2）摩擦力；（3）大；（4）6；勻速；（5）物體的面積．

點評 本題是探究物體所受空氣阻力大小與物體運動的速度大小的關系，考查了學生作圖能力和二力平衡條件、減小摩擦力方法的應用，分析好空氣阻力和雨滴重力之間的關系較為關鍵．