2026年暑假作业兰州大学出版社八年级物理人教版第15页答案
8.阅读短文,回答问题。
空气阻力
在赛车界中有这么一句话:“谁控制好空气,谁就能赢得比赛!”这里所说的空气,指的就是空气阻力。物体在空气中运动时会受到空气阻力的作用。空气阻力的大小与物体的运动速度有关,速度越大,阻力越大;空气阻力的大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;此外,空气阻力的大小跟物体的形状也有关,头圆尾尖的物体受到的阻力较小。物体(以雨滴为例)从高空由静止下落,速度会越来越大,它所受的空气阻力也会越来越大;下落一段距离后,雨滴将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)飞机为了减小阻力,应做成
头圆尾尖
的形状。
(2)雨滴在高空形成后从静止开始下落,它的速度越来越大,是由于它受到的重力
大于
(选填“大于”“等于”或“小于”)空气阻力。若下落过程中雨滴受到的重力消失,则雨滴将 (
C
)
A.静止
B.做匀速直线运动
C.先下降后静止
D.先下降后上升
(3)当雨滴受到的阻力
等于
(选填“大于”“等于”或“小于”)重力时,雨滴的速度达到收尾速度。
(4)若雨滴下落时受到的空气阻力仅与其速度的平方成正比,即$f=kv^2$,其中$k=1×10^{-4}\mathrm{N}/(\mathrm{m·s}^{-1})^2,g$取10 N/kg。求一个质量为0.16 g的雨滴下落时的收尾速度。

答案

8.(1)头圆尾尖 (2)大于 C (3)等于 (4)4 m/s

解析

【分析】本题是结合短文的力学应用题,需先从短文中提取空气阻力的相关规律,再结合力与运动的关系、二力平衡等知识逐一解答问题:
1. 第一问根据短文“头圆尾尖的物体受到的阻力较小”确定飞机的形状;
2. 第二问根据力与运动的关系(合力方向与运动方向相同则加速)判断重力与阻力的大小关系,再结合惯性和受力变化分析重力消失后的运动状态;
3. 第三问根据“收尾速度是匀速直线运动”,结合二力平衡条件判断阻力与重力的关系;
4. 第四问利用收尾时阻力等于重力的规律,结合给定的阻力公式和重力公式,通过单位换算计算收尾速度。
【解析】
(1) 由短文可知,头圆尾尖的物体受到的空气阻力较小,因此飞机为减小阻力,应做成头圆尾尖的形状。
(2) 雨滴下落时速度越来越大,说明向下的重力大于向上的空气阻力;若下落过程中雨滴的重力消失,雨滴因惯性先保持向下运动的状态,同时受空气阻力作用减速,最终静止,故选C。
(3) 雨滴达到收尾速度时做匀速直线运动,受力平衡,因此受到的阻力等于重力。
(4) 雨滴达到收尾速度时,阻力等于重力,即$f=G$。已知$f=kv^2$,$G=mg$,则$kv^2=mg$。
统一单位:雨滴质量$m=0.16\ \mathrm{g}=0.16×10^{-3}\ \mathrm{kg}$,
代入公式计算:$v=\sqrt{\frac{mg}{k}}=\sqrt{\frac{0.16×10^{-3}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}}{1×10^{-4}\ \mathrm{N/(m·s}^{-1})^2}}=\sqrt{16}\ \mathrm{m/s}=4\ \mathrm{m/s}$。
【答案】(1)头圆尾尖 (2)大于 C (3)等于 (4)4 m/s
【知识点】空气阻力、力与运动的关系、二力平衡
【点评】本题以短文形式考查空气阻力的相关知识,既考查信息提取能力,又结合力学基本规律和简单计算,难度适中,适合学生巩固相关知识点。
【难度系数】0.6