Question

【題目】快速騎自行車，我們會感到空氣阻力，而且騎車速度越快，感覺空氣阻力越大。由此小華同學猜想：物體所受空氣阻力大小與物體運動的速度大小有關。

在一個無風的周末，小華和爸爸開汽車來到郊外一段人車稀少的平直公路上。小華打開汽車天窗，將如圖所示裝置固定在汽車車頂。爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各勻速行駛一段距離，小華依次將汽車不同行駛速度時的彈簧測力計的示數記錄在下表中。根據二力平衡。彈簧測力計的示數大小近似等于小車及擋板受到的空氣阻力。

汽車速度v/（ms﹣1）	5	10	15	20
彈簧測力計示數F/N	0.1	0.5	1.1	1.9

（1）實驗裝置中用小車而不是木塊，并將其放在表面平滑的木板上，目的是為了減小_____對實驗結果的影響。

（2）分析上表中的實驗數據可知，物體運動速度越大，所受空氣阻力越___________。

（3）實驗完畢后，小華又進行了新的思考：空中下落的物體速度會增大，那么從足夠高的高空下落的雨滴速度會不會一直增大，其所受的空氣阻力會不會也一直增大？

在老師的指導下，小華知道了：若雨滴所受空氣阻力小于重力，則雨滴下落速度繼續增大；若下落雨滴所受空氣阻力大于重力，則雨滴下落速度減小。

請你根據老師的上述指導和本實驗結論并結合所學物理知識一滴質量為5g的雨滴從高空下落時（假設在無風天氣，雨滴下落高度足夠大），所受到的最大阻力f=__________N，此后雨滴做_________運動。

（4）如下圖，小華了解到大小紙錐下落時運動快慢不同主要是因為阻力不同造成的，由此你認為運動物體受到的空氣阻力大小還可能與迎風_________有關。

Answer 1

【答案】摩擦 大 0.05 勻速 物體的形狀（或橫截面積等）。

【解析】

（1）用小車，將滑動摩擦變為滾動摩擦，放在表面平滑的木板上，減小了接觸面的粗糙程度，所以可以減小摩擦力；

（2）由表中的實驗數據可知，汽車的速度變為原來的2倍、3倍、4倍時，測力計的示數變為原來的4倍、9倍、16倍，由此可知，物體運動速度越大，所受空氣阻力越大；

（3）根據老師的指導，若雨滴所受空氣阻力小于重力，則雨滴下落速度繼續增大，所以當雨滴達到一定速度時，此時阻力等于重力，f=G=mg=5×10-3kg×10N/kg=0.05N，由于重力和阻力相等，雨滴受力平衡，所以雨滴將勻速下降；

（4）運動物體受到的空氣阻力大小可能與物體的形狀、橫截面積或風速有關。