坠落问题分类例析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第22卷总第232期物理教学探讨Vo1．22No．2322004年第11期(下半月)JournalofPhysicsTeaching(X)1I．2004．23坠落问题分类例析吴俊邱爱东江苏江阴市征存中学江苏江阴214400)江苏江阴市高级中学江苏江阴214400)物体坠落是生活中较为常见的一类现象，如例雨滴从很高的空中落下，是否越落越果我们细心观察便可发现物体坠落时在不同的快呢?大的雨滴是否比小雨滴下落得更快呢?说介质中情况不同。分析时涉及到的物理知识比较明理由。(已知空气阻力与横截面积成正比与速多，综合性强，利于

2、学生想象。因此我们将此类问度大小的平方成正比)题归类例析，旨在引发学生留t2,生活，用物理知识解析随着雨滴下落，速度越来越大，空气解释实际问题，达到活化知识、学以致用的目的。阻力厂也越来越大，当厂大小等于雨滴的重力时，1重力场中的坠落问题雨滴速度不再增大，变为匀速下落，这个速度称(1)无阻力介质中的坠落体为“收尾速度”。mg：s，其中m：{7frl0，S例一粒钢珠从静止状态开始自由下落，‘)然后陷入泥潭中。若把空中下落的过程称为过程：7fr(10为雨滴密度)，联立求解得：√4pg，r，、‘)^工，进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ，则即√r，可见，雨滴半径越大，收

3、尾速度也越A．过程工中钢珠动量的改变量等于重力的大。冲量思考11999年11月20日，我国发射了“神B．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I舟号”载人飞船，次H载人舱着陆，实验获得成中重力冲量的大小功。载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用C．过程Ⅱ中钢球克服阻力所做的功等于过有一段匀速下落过程。若空气阻力与速度的平方程工与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和成正比，比例系数为k，载人舱的质量为m，则此D．过程Ⅱ中损失的机械能等于过程I中钢球所增加的动能过程中载人舱的速度应为。(答案／)Y，c解析在过程工中钢球只受重力，由动量思考2在医学诊断中，有一项血液检查叫定理知

4、重力的冲量等于动量的改变量，A对；在“血沉”。设血液是由红血球和血浆组成的悬浮过程Ⅱ中阻力与重力的合冲量等于钢珠动量的液，将它放进竖直放置的血沉管内，红血球就会改变量，也就是工过程中重力的冲量，B错；由动在血浆中匀速下沉，其下沉的速率就叫血沉。某能定理mg(hl+h2)一2=0，C对；在过程Ⅱ中人的血沉值为：10mm／h。把红血球看作是半损失的机械能等于克服阻力做的功，一mgh2径为尺的小球，它在血浆中下沉时所受的粘滞阻11=my，=(hl+h2)，D错。所以正确答力为f=67rrlRv，其中77=1．8×10．3Pa·s，血浆厶的密度101=1．0Xlo3kg

5、／m3，红血球的密度为l02案为A、C。：1．3Xlo3kg／m3思考1若在过程工中对应的高度为h，在，试估算红血球半径的大小。过程Ⅱ中的对应高度为h2，试计算钢珠在泥潭(提示：考虑浮力。答案：=2．7X10．6m)中的阻力与重力大小之比?(答案：(h+h2)／h2)(3)弹性介质中的坠落体思考2若钢珠的质量为m，自高处落下后例如图1所示，一轻质以速率1碰撞水泥地面后竖直向上弹回，碰撞时弹簧竖直放置，下端固定在水间极短，离地的速率为。在碰撞过程中．试分析平面上，上端处于n位置，当地面对钢球的冲量的方向和大小?(答案：向上，一重球放在弹簧上端静止时，m(l+2))

6、弹簧上端被压缩到b位置。现(2)流体介质中的坠落体将重球从高于n位置的c位置图维普资讯http://www.cqvip.comVo1．22No．232物理教学探讨第22卷总第232期(x)11．2004．24．JournalofPhysicsTeaching2004年第11期(下半月)沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩到最低B．升降机的加速度不断变大位置d，以下关于重球的运动正确的说法是(重C．先是弹力做的负功小于重力做的正功，然球可视为质点)后是弹力做的负功大于重力做的正功A．重球下落压缩弹簧由。至d的过程中，重D．到最低点时，升降机加速度的值一定大球作减速

7、运动于重力加速度的值。B．重球下落至6处获得最大速度思考3如图5所示．某C．由口至d过程中重球克服弹簧弹力做的人身系弹性绳自高空P点自功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量由下落，口点是弹性绳的原长D．重球在6位置处具有的动能等于小球由c位置，c点是人所到达的最低下落至6处减少的重力势能点，6点是人静止悬挂时的平解析由题意知口处为原长，在b处重球的衡位置。不计空气阻力，则下重力G与弹簧的弹力F大小相等为平衡位置。重列说法中正确的是(答案：BC)球达到平衡位置前G>F，由牛顿第二定律得GA．从P至c过程中重力的冲量大于弹性绳—F=，n0，随着弹力的增大，合力减小

8、，加速度弹力的冲量减小，