如图,一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面与…——2015 高考物理第 14 题答案解析

2015_上海卷

2015 上海 第 14 题 单选题 区分题
2015_上海卷

14.如图,一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,当风速为 $\nu _ { 0 }$ 时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力F正比于 $S \nu ^ { 2 }$,其中v为风速、S为物块迎风面积。当风速变为 $2 \nu _ { 0 }$ 时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块,则该物块的质量为

A. 4m
B. 8m
C. 32m
D. 64m
参考答案

D

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题目指纹

这道题真正考什么?

关键能力
力学
难度
区分题

完整解析 · 逐步详解

【答案】D

【解析】一质量为的正方体的边长为,刚好被推动,在水平方向上受到力和最大静摩擦力,最大静摩擦力与正压力成正比的,设比例系数为μ,且二力大小相等, $\mu m g = k S \nu _ { \circ } ^ { 2 }$ 得: $\mu a ^ { 3 } g = k a ^ { 2 } \nu _ { 0 } ^ { 2 }$ 同理另一块质量为m正方形的边长为b,刚好被推动时,有 $\mu b ^ { 3 } g = k b ^ { 2 } v _ { 0 } ^ { 2 }$,解得b=4a,所以质量为m正方形的体积是质量为m正方形体积的64倍,所以m'=64m,故D正确,A、B、C错误。

【考点定位】力的平衡;最大静摩擦力

【名师点睛】 本题考查最大静摩擦力,意在考查考生的分析推理能力。本题要特别注意:物块的体积变了,质量也就变了,最大静摩擦力也变了。要抓住不变量“密度”,做这个题目就容易了。

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