Question

5．如圖，一質(zhì)量為m的正方體物塊置于風(fēng)洞內(nèi)的水平面上，其一面與風(fēng)速垂直，當(dāng)風(fēng)速為v₀時(shí)剛好能推動(dòng)該物塊．已知風(fēng)對(duì)物塊的推力F成正比Sv²，其中v為風(fēng)速、S為物塊迎風(fēng)面積．當(dāng)風(fēng)速變?yōu)?v₀時(shí)，剛好能推動(dòng)用同一材料做成的另一正方體物塊，則下列說法中正確的是（　　）

• A． 風(fēng)對(duì)物塊的推力F變?yōu)樵瓉淼?2倍
• B． 風(fēng)對(duì)物塊的推力F變?yōu)樵瓉淼?4倍
• C． 另一正方體物塊的質(zhì)量為原來物塊質(zhì)量的4倍
• D． 另一正方體物塊的質(zhì)量為原來物塊質(zhì)量的64倍

Answer 1

分析 物塊被勻速推動(dòng)，受重力、支持力、推力和滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)平衡條件列式；其中推力F∝Sv²，滑動(dòng)摩擦力與壓力成正比．

解答 解：設(shè)正方向物塊的邊長(zhǎng)為a，物塊被勻速推動(dòng)，根據(jù)平衡條件，有：
F=f
N=mg
其中：
F=kSv²=ka²v₀²
f=μN(yùn)=μmg=μρa(bǔ)³g
解得：
a=$\frac{k{v}^{2}}{μρg}$
現(xiàn)在風(fēng)速v變?yōu)?倍，故能推動(dòng)的物塊邊長(zhǎng)為原來的4倍，故體積為原來的64倍，質(zhì)量為原來的64倍；
風(fēng)對(duì)物塊的推力F′：
F′=kSv²=${k（4a）}^{2}{v}^{2}=16{ka}^{2}（2{v}_{0}）^{2}$=64ka²v₀²=64F．可知風(fēng)對(duì)物塊的推力變?yōu)樵瓉淼?4倍．故BD正確，AC錯(cuò)誤．
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確物體的受力情況，根據(jù)平衡條件推導(dǎo)出能夠推動(dòng)的物塊的邊長(zhǎng)a與風(fēng)速的關(guān)系表達(dá)式進(jìn)行分析，不難．