阅读材料,回答下列问题.
气体和液体都具有流动性,统称为流体.物体在流体中运动时,要受到流体的阻力,阻力的方向与物体相对于流体运动的方向相反.
流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关,速度越大,阻力越大.雨滴在空气中下落,速度越来越大,所受空气阻力也越来越大.当阻力增加到跟雨滴所受的重力相等时,二力平衡,雨滴匀速下落.大雨滴比较重,与重力相平衡的空气阻力要比较大,雨滴速度较大时才能达到平衡.所以大雨滴落地时速度较大,“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面.
流体的阻力还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大.跳伞运动员在空中张开降落伞,凭借降落伞较大的横截面积取得较大的空气阻力,安全落地.
流体的阻力还跟物体的形状有关系.头圆尾尖的物体所受的流体阻力较小,这种形状通常叫做流线型.鱼的形状就是流线型的.为了减小阻力,小汽车、飞机、轮船的水下部分,外形都采用流线型.
一般来说,空气阻力比液体阻力、固体间的摩擦力都要小.气垫船靠船下喷出的气体,浮在水面航行,阻力小,速度大.磁悬浮列车靠电磁力使列车悬浮在轨道上,速度可达500km/h.
(1)如图所示,甲、乙分别为老式火车与和谐号高速列车的车头,它们在相同速度下所受空气阻力不同,和谐号主要是通过改变_____ 来减小空气阻力的.
(2)当雨滴在空中下落,其速度不再增大时,它所受空气阻力f与重力G的大小关系是:f____ G.(选填“>”、“=”或“<”)
流体的阻力
气体和液体都具有流动性,统称为流体.物体在流体中运动时,要受到流体的阻力,阻力的方向与物体相对于流体运动的方向相反.
流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关,速度越大,阻力越大.雨滴在空气中下落,速度越来越大,所受空气阻力也越来越大.当阻力增加到跟雨滴所受的重力相等时,二力平衡,雨滴匀速下落.大雨滴比较重,与重力相平衡的空气阻力要比较大,雨滴速度较大时才能达到平衡.所以大雨滴落地时速度较大,“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面.
流体的阻力还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大.跳伞运动员在空中张开降落伞,凭借降落伞较大的横截面积取得较大的空气阻力,安全落地.
流体的阻力还跟物体的形状有关系.头圆尾尖的物体所受的流体阻力较小,这种形状通常叫做流线型.鱼的形状就是流线型的.为了减小阻力,小汽车、飞机、轮船的水下部分,外形都采用流线型.
一般来说,空气阻力比液体阻力、固体间的摩擦力都要小.气垫船靠船下喷出的气体,浮在水面航行,阻力小,速度大.磁悬浮列车靠电磁力使列车悬浮在轨道上,速度可达500km/h.
(1)如图所示,甲、乙分别为老式火车与和谐号高速列车的车头,它们在相同速度下所受空气阻力不同,和谐号主要是通过改变
(2)当雨滴在空中下落,其速度不再增大时,它所受空气阻力f与重力G的大小关系是:f
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更新时间:2019-10-21 12:35:18
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解题方法
【推荐1】速度滑冰是一种冰上滑行竞速项目,运动员滑跑时呈蹲屈姿势,借助窄而长的冰刀,通过两腿轮流蹬冰、收腿、下刀、滑进及与全身协调配合而形成的周期性动作来获得滑行的最快速度。冰刀设计得很薄,首先是为了蹬冰启动、加速时获得抓地力。毕竟刀刃是嵌入冰里的,蹬冰时可以提供一个垂直于冰刀的作用力。除此之外,还有一个重要的原因是:增大对冰面的压强从而降低冰的熔点,使接触面的冰熔化成水膜从而起到润滑作用。对于冰这种晶体来讲,熔化时体积是变小的,在压强比较大的时候,更倾向变为体积更小的液态,即其熔点会降低。这一点,可以从水的三相图中得到答案,如图乙所示。
运动员的衣服也蕴含高科技,通过实验发现,并不是越光滑的表面风阻就越小,恰恰是一种有肌理的凹坑结构面料,产生的阻力是最小的。在身体不同部位,凹坑结构的形状、大小、深度都是不同的。新款短道速滑服最大减阻率超过10%。
高尔夫球的表面布满凹坑与运动员的衣服的表面有类似的原理,球在空气中高速运动时的情况如图丙,球前端与空气剧烈冲撞,产生巨大气压,而球后方的空气被排挤开,后方气压减小,于是产生方向向后的压力差,这种压力差就是压差阻力,高尔夫球表面凹坑的作用就是将表层空气紧紧贴合在球面,使得空气与球的分离点更靠后,从而减小压差阻力。(1)冰刀是通过______ 的方式,增大了对冰面的压强,从而降低了冰的熔点,使冰熔化,从而起到润滑作用,以达到______ (填“增大”或“减小”)摩擦力的目的;
(2)其它条件相同时,图丙中______ 球(选填“A”或“B”)是布满凹坑的高尔夫球,比光滑的高尔夫球飞得更______ (选填“近”或“远”);
(3)如图丁是高尔夫球在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),高尔夫球最终会掉下来,是因为受到______ 的作用。如果高尔夫球运动到最高点Q时,所受的外力全部消失,高尔夫球将______ (选填“静止不动”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。如果改成竖直上抛高尔夫球,球到达最高点时______ (选填“是”或“不是”)平衡状态。
运动员的衣服也蕴含高科技,通过实验发现,并不是越光滑的表面风阻就越小,恰恰是一种有肌理的凹坑结构面料,产生的阻力是最小的。在身体不同部位,凹坑结构的形状、大小、深度都是不同的。新款短道速滑服最大减阻率超过10%。
高尔夫球的表面布满凹坑与运动员的衣服的表面有类似的原理,球在空气中高速运动时的情况如图丙,球前端与空气剧烈冲撞,产生巨大气压,而球后方的空气被排挤开,后方气压减小,于是产生方向向后的压力差,这种压力差就是压差阻力,高尔夫球表面凹坑的作用就是将表层空气紧紧贴合在球面,使得空气与球的分离点更靠后,从而减小压差阻力。(1)冰刀是通过
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(3)如图丁是高尔夫球在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),高尔夫球最终会掉下来,是因为受到
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【推荐2】阅读下列材料,按要求回答问题.
小轮车
小轮车是指车轮半径为20英寸的自行车.车身一般采用合金材料制成,可以承受从几米高的地方快速落下的冲力.车把可以转动360度,前后轮都装有供脚踩的“火箭筒”等.BMX(小轮车)运动是近年来兴起的一项极富挑战性的新型体育运动.
小轮车比赛属于平地花式赛,它最基本的动作有后轮点地跳、前轮点地跳、擦轮、定车、飘、过桥等.赛场上,运动员首先用力蹬车加速上升,越过最高坡道,而后又疾驰而下,跨过不同坡道,不断上升、下降,最终冲向终点.比赛过程中,优秀运动员一次可跨越几个坡道.
(1)运动员用力蹬车可加速上升,表明力可以改变物体的_____ ,到达坡道最高点时自行车仍要继续向前运动,这是因为自行车具有_____ ;
(2)运动员骑车离地飞跃到最高空时,受力_____ (选填“平衡”或“不平衡”),下落过程中,重力对车_____ (选填“有”或“没有”)做功,此时重力势能转化为_____ 能.
小轮车
小轮车是指车轮半径为20英寸的自行车.车身一般采用合金材料制成,可以承受从几米高的地方快速落下的冲力.车把可以转动360度,前后轮都装有供脚踩的“火箭筒”等.BMX(小轮车)运动是近年来兴起的一项极富挑战性的新型体育运动.
小轮车比赛属于平地花式赛,它最基本的动作有后轮点地跳、前轮点地跳、擦轮、定车、飘、过桥等.赛场上,运动员首先用力蹬车加速上升,越过最高坡道,而后又疾驰而下,跨过不同坡道,不断上升、下降,最终冲向终点.比赛过程中,优秀运动员一次可跨越几个坡道.
(1)运动员用力蹬车可加速上升,表明力可以改变物体的
(2)运动员骑车离地飞跃到最高空时,受力
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解题方法
【推荐3】阅读短文,回答问题。
物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖这种形状通常叫做流线型的物体受到的阻力较小。
物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度作匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。小聪的研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表。()
(1)在实际应用中,有时需要减小物体所受的流体阻力,有时需要增大物体所受的流体阻力,以下在正常运行或工作过程中需要增大流体阻力的是______ ;
A.动力组 B.核潜艇 C.C919大飞机 D.降落伞
(2)1号小球在收尾速度时受到的空气阻力为______ N;
(3)半径相同的小球,质量______ (选填“大”或“小”)的收尾速度大;
(4)假设一小球从足够高度由静止下落,则该小球的速度ν随时间t变化的大致图像为如图所示的______ (选填“甲”或“乙”);
流体阻力
物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖这种形状通常叫做流线型的物体受到的阻力较小。
物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度作匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。小聪的研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表。()
小球编号 | 1 | 2 | 3 |
小球质量(g) | 2 | 5 | 45 |
小球半径(cm) | 0.5 | 0.5 | 1.5 |
小球的收尾速度() | 16 | 40 | 40 |
A.动力组 B.核潜艇 C.C919大飞机 D.降落伞
(2)1号小球在收尾速度时受到的空气阻力为
(3)半径相同的小球,质量
(4)假设一小球从足够高度由静止下落,则该小球的速度ν随时间t变化的大致图像为如图所示的
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【推荐1】阅读短文,回答问题。
无人机作为空中平台,以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息,用计算机对图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数:
(电池容量=放电电流×放电时间,例如,1mAh是指以1mA的电流能连续工作1h。帧•秒-1是指每秒拍摄的画面数)
(1)机载红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石,是因为被识别物体的___________ 不同,发出的红外线强度不同;无人机拍摄地面图像,减小悬停高度时为了使照片更清晰,还应将摄像机的镜头适当___________ (选填“前推”或“后缩”);
(2)小轿车在高速公路上限速120km/h。如图甲所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为110帧,据此判断小轿车___________ (选填“超速”或“不超速”);
(3)如图乙,是无人机竖直向上运动的v-t图像,由图像可知,在0~5s内,无人机受到的升力___________ (选填“大于”、“小于”或“等于”)重力,无人机以额定功率在空中飞行的最大续航时间为___________ s。
无人机作为空中平台,以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息,用计算机对图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数:
参数名称 | 最大飞行 半径/km | 最大巡航速度/km•h-1 | 电池电压/V | 电池容量/mAh | 电动机额定功率/W | 拍摄速度/帧•秒-1 |
数据 | 5 | 50 | 24 | 2500 | 40 | 11000 |
(1)机载红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石,是因为被识别物体的
(2)小轿车在高速公路上限速120km/h。如图甲所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为110帧,据此判断小轿车
(3)如图乙,是无人机竖直向上运动的v-t图像,由图像可知,在0~5s内,无人机受到的升力
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【推荐2】阅读短文,回答问题:
此次福建舰画面上出现了舰载机的身影,引发了大众对福建舰会搭载何种舰载机的讨论。福建舰采用电磁弹射技术,电磁弹射器的弹射装置与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射装置内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力。大众熟知的歼-15舰载机早已形成全面战斗力,它在万米高空水平飞行时受到的阻力f与速度的平方v2的关系图像如图乙所示。从技术角度上讲,在歼-15基础上发展出弹射型号不存在技术困难,所以歼-15搭配在福建舰上的可能性很大。(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)舰载机喷出高温高压气体,同时气体也对飞机施加了推力,这说明了______ 。舰载机能够升空是因为它在甲板上运动时,机翼下表面比上表面的空气流速______ ,从而产生向上的升力;
(2)下列说法错误的是______ ;
A.舰载机在航母上着落时,虽然速度逐渐减小,但舰载机的惯性不变
B.舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力大于拦阻索对舰钩的拉力
C.舰载机受到支持力是因为航母甲板发生形变而产生的
D.航母沿直线匀速航行,停在水平甲板上的舰载机运动状态没有发生改变
(3)若福建舰满载时下表面平均入水深度为4米,则福建舰下底面受到海水的压强为______ Pa;
(4)当歼-15以400m/s的速度在万米高空的水平方向匀速飞行时,所受阻力为______ N。
福建舰
2024年1月2日播出的《新闻联播》中出现了航母福建舰的最新画面(如图甲所示)。根据官方公布的消息,福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。此次福建舰画面上出现了舰载机的身影,引发了大众对福建舰会搭载何种舰载机的讨论。福建舰采用电磁弹射技术,电磁弹射器的弹射装置与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射装置内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力。大众熟知的歼-15舰载机早已形成全面战斗力,它在万米高空水平飞行时受到的阻力f与速度的平方v2的关系图像如图乙所示。从技术角度上讲,在歼-15基础上发展出弹射型号不存在技术困难,所以歼-15搭配在福建舰上的可能性很大。(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)舰载机喷出高温高压气体,同时气体也对飞机施加了推力,这说明了
(2)下列说法错误的是
A.舰载机在航母上着落时,虽然速度逐渐减小,但舰载机的惯性不变
B.舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力大于拦阻索对舰钩的拉力
C.舰载机受到支持力是因为航母甲板发生形变而产生的
D.航母沿直线匀速航行,停在水平甲板上的舰载机运动状态没有发生改变
(3)若福建舰满载时下表面平均入水深度为4米,则福建舰下底面受到海水的压强为
(4)当歼-15以400m/s的速度在万米高空的水平方向匀速飞行时,所受阻力为
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【推荐3】阅读短文,回答问题。
(1)无人机旋翼高速旋转获得升力,该升力的施力物体是________ ;为使无人机能载更重“货物”,复合材料的密度应该________ (选填“较大”或“较小”);“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升,无人机受________ (“平衡力”或“非平衡力”)。
(2)当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时,每个旋翼获得的升力大小是________ N;“无人机”在参与某次火情的勘测时,假设它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处,然后悬停(整个过程4个电动机同时工作)。“无人机”匀速上升过程中受到的空气阻力为________ N,升力所做的功为________ J。
无人机
如图为某品牌“无人机”,其主要用复合材料制成的,质量(含摄像机)为1.5kg,“无人机”采用4个相同的电动机带动4个旋翼转动,对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力,“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,该“无人机”能以最大6m/s的速度上升,此时受到的空气阻力为9N。[g=10N/kg](1)无人机旋翼高速旋转获得升力,该升力的施力物体是
(2)当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时,每个旋翼获得的升力大小是
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