4.(2024·盐城建湖县二模)阅读短文,回答问题.
空气阻力
在赛车界存在一个共识——“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.物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫作流体阻力.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(这种形状通常叫作流线形)的物体所受阻力较小.
雨滴从高空由静止下落,速度会越来越大,所受空气阻力也越来越大,下落过程中受到的空气阻力与雨滴(可看成球形)的横截面积S成正比,与下落速度v的平方成正比,即$f = kSv^{2}($其中k为比例常数).下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,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.一般而言,直径为0.5 mm的雨滴的收尾速度约为2 m/s.
(1)以下实验也可用来验证“流体阻力大小与横截面积有关”的是________.
A.比较纸锥下落的快慢
B.研究气泡的运动规律
C.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
D.探究阻力对物体运动的影响
(2)某雨滴收尾速度为5 m/s,当速度为4 m/s 时,其所受的空气阻力与重力大小关系为:阻力________重力.
(3)人造地球卫星一般不需要设计成流线形,这是因为__________________________.
(4)下列能反映雨滴下落速度v、所受空气阻力f随时间t变化关系图像的是________.
(5)已知球体的体积公式为$V = \frac{4}{3}\pi r^{3}(r$为半径).若某次下雨,最大的雨滴直径为2 mm,则这次下雨,雨滴最大的落地速度约为________m/s.
空气阻力
在赛车界存在一个共识——“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.物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫作流体阻力.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(这种形状通常叫作流线形)的物体所受阻力较小.
雨滴从高空由静止下落,速度会越来越大,所受空气阻力也越来越大,下落过程中受到的空气阻力与雨滴(可看成球形)的横截面积S成正比,与下落速度v的平方成正比,即$f = kSv^{2}($其中k为比例常数).下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,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.一般而言,直径为0.5 mm的雨滴的收尾速度约为2 m/s.
(1)以下实验也可用来验证“流体阻力大小与横截面积有关”的是________.
A.比较纸锥下落的快慢
B.研究气泡的运动规律
C.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
D.探究阻力对物体运动的影响
(2)某雨滴收尾速度为5 m/s,当速度为4 m/s 时,其所受的空气阻力与重力大小关系为:阻力________重力.
(3)人造地球卫星一般不需要设计成流线形,这是因为__________________________.
(4)下列能反映雨滴下落速度v、所受空气阻力f随时间t变化关系图像的是________.
(5)已知球体的体积公式为$V = \frac{4}{3}\pi r^{3}(r$为半径).若某次下雨,最大的雨滴直径为2 mm,则这次下雨,雨滴最大的落地速度约为________m/s.
答案
(1) A (2) 小于 (3) 太空中没有空气 (4) D (5) 4
5.(2023·盐城中考)阅读短文,回答问题.
铜壶滴漏
铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具,据专家推测,张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24 h内产生的误差不大于40 s.
如图甲所示,早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成,受水壶上固定一把铜尺,铜尺上刻有十二时辰,受水壶里放置一个浮舟,浮舟上装一支浮箭.当水从播水壶滴入受水壶后,受水壶中的水位升高,浮箭被慢慢托起,古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了.
由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化,后人对铜壶滴漏进行了改良,将播水壶由原先的一只增加到三只(如图乙所示),分别称为日壶、月壶和星壶,自上而下依次放置在阶梯式座架上.使用时,定时给日壶补水,确保星壶始终处于满水状态,一昼夜恰好能将受水壶滴满.
据了解,铜壶滴漏中的每个壶都有盖,下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一滴水.
(1)铜壶滴漏工作时,中午与傍晚浮舟受到的浮力大小________.
(2)铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因________而减少.
(3)以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度,关于“子”“丑”“寅”三个时辰刻度的大概位置正确的是图________.
(4)据查,现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49 L,如果从星壶底部流出的1滴水体积约为$1.1×10^{-7} m^{3},$则从星壶底部每秒钟大约流出________滴水(保留整数).
(5)为确保星壶始终处于满水状态,在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问题?
______________________________.
(写出一条即可)
铜壶滴漏
铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具,据专家推测,张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24 h内产生的误差不大于40 s.
如图甲所示,早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成,受水壶上固定一把铜尺,铜尺上刻有十二时辰,受水壶里放置一个浮舟,浮舟上装一支浮箭.当水从播水壶滴入受水壶后,受水壶中的水位升高,浮箭被慢慢托起,古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了.
由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化,后人对铜壶滴漏进行了改良,将播水壶由原先的一只增加到三只(如图乙所示),分别称为日壶、月壶和星壶,自上而下依次放置在阶梯式座架上.使用时,定时给日壶补水,确保星壶始终处于满水状态,一昼夜恰好能将受水壶滴满.
据了解,铜壶滴漏中的每个壶都有盖,下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一滴水.
(1)铜壶滴漏工作时,中午与傍晚浮舟受到的浮力大小________.
(2)铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因________而减少.
(3)以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度,关于“子”“丑”“寅”三个时辰刻度的大概位置正确的是图________.
(4)据查,现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49 L,如果从星壶底部流出的1滴水体积约为$1.1×10^{-7} m^{3},$则从星壶底部每秒钟大约流出________滴水(保留整数).
(5)为确保星壶始终处于满水状态,在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问题?
______________________________.
(写出一条即可)
答案
(1) 相同 (2) 蒸发 (3) C (4) 5 (5) 日壶和月壶的容积要大于星壶的容积(合理即可)
解析:(1) 由图知受水壶中的浮舟处于漂浮状态,其浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。
(2) 铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是可以减小液体表面空气流动速度,防止壶中的水因蒸发而减少。
(3) 播水壶中一开始水多,相同时间内水滴下落更多,则受水壶中水位升高得快,同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离多,后来播水壶中水变少,则同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离少,所以铜尺下端刻度更疏,而上端刻度更密,故选 C。
(4) 星壶底部每秒钟大约流出水滴数量为 $\frac{49×10^{-3}m^{3}}{24×3600s×1.1×10^{-7}m^{3}}\approx5$ 滴/s,每秒钟大约流出 5 滴水。
(5) 在制作铜壶滴漏时,日壶和月壶的容积要大于星壶的容积,只有这样才能确保星壶始终处于满水状态。
解析:(1) 由图知受水壶中的浮舟处于漂浮状态,其浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。
(2) 铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是可以减小液体表面空气流动速度,防止壶中的水因蒸发而减少。
(3) 播水壶中一开始水多,相同时间内水滴下落更多,则受水壶中水位升高得快,同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离多,后来播水壶中水变少,则同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离少,所以铜尺下端刻度更疏,而上端刻度更密,故选 C。
(4) 星壶底部每秒钟大约流出水滴数量为 $\frac{49×10^{-3}m^{3}}{24×3600s×1.1×10^{-7}m^{3}}\approx5$ 滴/s,每秒钟大约流出 5 滴水。
(5) 在制作铜壶滴漏时,日壶和月壶的容积要大于星壶的容积,只有这样才能确保星壶始终处于满水状态。
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