试题与答案

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=k

题型:问答题

题目:

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=kυ2(k为比例系数).若雨点看作球形,球体体积大小的公式为

4
3
πr3,其中r为球体半径,又雨点的密度为ρ.由于下落的高度较高,使得每个雨点最终都做匀速运动.求:(1)简述雨点下落的运动情况;(2)雨点的落地速度.

答案:

(1)开始重力大于阻力,雨点向下加速,阻力也随之增大,合力减小,加速度减小,故雨点作向下加速度逐渐减小的加速运动;当阻力增大到等于重力,雨点就作匀速直线运动.

(2)由题意可知,雨点最后匀速落地.

所以:mg-f=0

即有 ρ

4
3
πr3g-kv2=0

即:v=

4πρr3g
3

答:(1)雨点下落的运动情况是雨点先作向下加速度逐渐减小的加速运动,最后作匀速直线运动.

(2)雨点的落地速度为

4πρr3g
3

试题推荐
微信公众账号搜索答案