某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目,对“流体的阻力(f)跟…——2021 高考物理第 11 题答案解析

2021_省自主命题(辽宁)

2021 辽宁 第 11 题 解答题 区分题
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11. 某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目,对“流体的阻力(f)跟物体相对于流体的速度(v)有关”这一说法产生了兴趣,通过查阅资料得知:对于球形物体,二者间存在定量关系f=kv,k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图(a)所示装置测量k。具体操作如下:在柱状玻璃容器中注入某透明液体,将小球在液面处由静止释放,当小球运动到 0刻度线处开始计时,每下落10cm记录一次时间,得到多组下落高度h与时间t的数据,作出h-t图像如图(b)中实线所示。


图(a)

①由h-t图像可知,从计时开始小球近似做 运动。

②已知液体密度 $\rho { = } 8 . 0 { \times } 1 0 ^ { 2 } \mathrm { k g } / \mathrm { m } ^ { 3 }$ ,小球体积 $V { = } 5 . 0 { \times } 1 0 ^ { - 1 0 } \mathrm { m } ^ { 3 }$ 、质量 $m { = } 4 . 0 { \times } 1 0 ^ { - 6 } \mathrm { k g }$ ,结合h-t图像可得k= kg/s(浮力不能忽略,取重力加速度 $g { = } 9 . 8 \mathbf { m } / \mathbf { s } ^ { 2 } )$ )。

③若再用一个体积相同、密度较大的球,重复上述实验,所得h-t图像也是一条直线,则该直线可能是图(b)中的 虚线。

参考答案

(1) 匀速直线; (2) $5 . 2 9 2 \times 1 0 ^ { - 4 }$; (3) ①

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