研究发现，在相同环境条件下，空气对球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系。为探究它们的...

研究发现，在相同环境条件下，空气对球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系。为探究它们的关系，通过实验测量了四个不同小球自空中加速下落一段距离后做匀速运动时的速度v（称为“收尾速度”）以及它们的质量m和半径r，实验数据如下表，g取10N/kg，不计空气浮力的影响。

（1）实验中测量小球质量的目的是_______；

（2）阻力f与小球半径r运动速度v之间所遵循的规律，请你归纳：f=k_______，式中的比例系数k=_______。

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请阅读《物体的收尾速度》并回答问题。

日常生活中存在这样的现象：飞机、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大，这是什么原因呢？

查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。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（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，但只要空气阻力仍小于重力，物体仍会继续加速下落，下落一段距离后，当阻力大到与重力相等时，物体将以此时的速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。

某研究小组做了“相同环境下，球形物体收尾速度的大小与质量是否有关”的实验，测量数据见下表。

(1)飞机机身的外形常做成______型，其目的是______；

(2)分析表格中记录的实验数据可知：

①球形物体的收尾速度的大小与其______（选填“质量”或“半径”）有关；

②A小球下落时受到的最大阻力为______N。（g取10 N/kg）

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物体下落时受到的空气阻力与速度和横截面积有关，已探究出在横截面积不变时空气阻力与速度的平方成正比。为探究空气阻力与横截面积的关系，取质量相同，半径分别为r、2r和3r的甲、乙、丙三个小球，让它们从不同高度分别竖直落下，并以砖墙为背景，当进入砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程，如图是其中一段的示意图。

（1）在图示运动过程中，甲、乙、丙三个小球的速度之比是 ________________

（2）分析实验数据可知：在阻力相同时，小球的速度与半径的关系是 __________　　

（3）实验结论是：在速度不变时，小球受到的空气阻力_________。

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物体下落时受到的空气阻力与速度和横截面积有关，已探究出在横截面积不变时空气阻力与速度的平方成正比。为探究空气阻力与横截面积的关系，取质量相同，半径分别为r、2r和3r的甲、

乙、丙三个小球，让它们从不同高度分别竖直落下，并以砖墙为背景，当进入砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程，如图是其中一段的示意图。

(1)在图示运动过程中，甲、乙、丙三个小球的速度之比是________________。

(2)分析实验数据可知：在阻力相同时，小球的速度与半径的关系是_________________。

(3)实验结论是：不同小球在速度相同时，小球受到的空气阻力______________________。

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物体下落时受到的空气阻力与速度和横截面积有关，已探究出在横截面积不变时空气阻力与速度的平方成正比。为探究空气阻力与横截面积的关系，取质量相同，半径分别为r、2r和3r的甲、乙、丙三个小球，让它们从不同高度分别竖直落下，并以砖墙为背景，当进入砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程，如图是其中一段的示意图。

（1）在图示运动过程中，甲、乙、丙三个小球的速度之比是 ________________

（2）分析实验数据可知：在阻力相同时，小球的速度与半径的关系是 __________　　

（3）实验结论是：在速度不变时，小球受到的空气阻力_________。

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物体下落时受到的空气阻力与速度和横截面积有关，已探究出在横截面积不变时空气阻力与速度的平方成正比。为探究空气阻力与横截面积的关系，取质量相同，半径分别为r、2r和3r的甲、乙、丙三个小球，让它们从不同高度分别竖直落下，并以砖墙为背景，当进入砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程，如图是其中一段的示意图。

（1）在图示运动过程中，甲、乙、丙三个小球的速度之比是___________________。

（2）分析实验数据可知：在阻力相同时，小球的速度与半径的关系是___________。

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通过物理知识的学习，同学们不难发现：

(1)当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实验中（如图所示），用弹簧测力计拉动木块时，必须让木块在水平面上做匀速直线运动，通过读取弹簧测力计上的示数可间接知道摩擦力的大小；又如，在研究“牛顿第一定律”的实验中（如图所示），让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动，小车在水平方向上受力的大小可通过小车_____表现出来；

(2)当要研究某个物理量与多个因素的关系时，一般要采用_____法。例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实验中，要研究摩擦力的大小与接触面的粗糙程度关系，就要多次改变_____，同时保持压力大小不变。

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在“探究力和运动的关系”的实验中，让木块由静止开始沿斜面滑下，木块在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。

(1)实验需要木块进入不同的水平面有相同的初速度，则木块应从同一斜面_______开始下滑。

(2)实验结论：平面越光滑，木块受到的阻力越小，速度减小得越________

(3)推论：如果木块在水平面受到的阻力为零，木块将________。

(4)探究过程中采用了科学推理法、________和________三种研究方法。

(5)在此实验所给器材基础上，添加一个小铁球，运用这些器材一定可探究的是________。

A．物体动能大小与质量是否有关

B．物体动能大小与速度是否有关

C．A、B都可探究

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某小组同学在探究“物体从高空下落时收尾速度与什么因素有关”时，用小球作为理想化模型来代替生活中的不规则物体作为研究对象进行探究。同学们于是选取5个不同的小球进行实验，在相同环境条件下，分别从一定高度（足够高）由静止下落，来探究小球从高空下落时的收尾速度与哪些因素有关。

【获取证据】相关测量数据见下表：

【得出结论】

（1）比较1、2号小球的相关实验数据，可以得到的结论是_________________________。

（2）根据表中数据，推测5号小球的收尾速度v= ______　 m/s。

（3）请你结合上述探究，解释“跳伞运动员打开降落伞后比打开降落伞前收尾速度小”的原因是 _________ 。

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如图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让大小不同的钢球从斜面上同一高度由静止滚下，碰到同一木块上。图乙是研究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题：

(1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与_____的关系；设计乙实验的目的是研究小车的运动与所受_____的关系；

(2)甲实验是通过观察_____，从而间接判断钢球动能的大小；联想到高速公路的限速牌上同时标明“120”和“100”字样，_____（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100km/h；

(3)乙实验是通过小车在粗糙程度不同的平面上运动的远近，表明：平面越光滑，摩擦力越_____，小车运动距离越_____。推理得出：在理想情况下，运动的物体如果不受力作用时，将_____。联想到在雨雪天驾驶汽车应适当_____（选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离；

(4)我们知道物体的质量和它的速度都能影响物体的动能，请在下面的横线上写出利用图甲怎样研究物体的动能与速度的关系？_____

(5)由此看来，无论是保持车距还是限制车速，都是由于汽车具有_____，要保持原来的运动状态，刹车后不能立即停下来，所以要遵守交通规则。

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