在无风的情况下,假定雨点下落过程中受到的空气阻力与下落速度的平方成正比,即f=kv2(k为比例系数且已知).若雨点看作球

在无风的情况下,假定雨点下落过程中受到的空气阻力与下落速度的平方成正比,即f=kv2(k为比例系数且已知).若雨点看作球形,球体体积大小的公式为[4/3πr3
popstartzhang 1年前 已收到1个回答 举报

晓星沈_ww 春芽

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解题思路:(1)雨滴向下运动的过程中受重力和阻力,根据牛顿第二定律判断出加速度的变化,根据加速度方向与速度方向的关系得出雨滴下落过程中的运动情况.
(2)若在雨点加速运动的某时刻速度为v0,求出阻力的大小,根据牛顿第二定律求出加速度的大小.
(3)雨滴落地前做匀速直线运动,根据重力和阻力相等求出最终的速度的大小.

(1)在向下运动的过程中,加速度方向向下,做加速运动,速度增加,阻力增大,则加速度减小,所以雨滴先做加速度逐渐减小的加速运动,最终做匀速直线运动.
(2)雨滴的阻力f=kv02,
则加速度a=
mg−f
m=g−
f
m]=g−
kv02
ρ•
4
3πr3=g−
3kv02
4ρπr3.
(3)当落地前有:mg=kv2
解得v=

mg
k=

ρ•
4
3πr3g
k=

4ρπgr3
3k.
答:(1)雨点先做加速度逐渐减小的加速运动,最终做匀速直线运动.
(2)此时的加速度大小为g−
3kv02
4ρπr3.
(3)雨点落地时最终速度

4ρπgr3
3k.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 解决本题的关键知道加速度的方向与合力方向相同,当加速度方向与速度方向同向,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,做减速运动.

1年前

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