密度大于液体密度的固体颗粒,在液体中竖直下沉,的速度与哪些量有关的实验密度大于液体密度的固体颗粒,在液体中竖直下沉,但随着下沉速度变大,固体所受的阻力随之变大,故下沉到一定深

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 02:08:16
密度大于液体密度的固体颗粒,在液体中竖直下沉,的速度与哪些量有关的实验密度大于液体密度的固体颗粒,在液体中竖直下沉,但随着下沉速度变大,固体所受的阻力随之变大,故下沉到一定深

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密度大于液体密度的固体颗粒,在液体中竖直下沉,的速度与哪些量有关的实验
密度大于液体密度的固体颗粒,在液体中竖直下沉,但随着下沉速度变大,固体所受的阻力随之变大,故下沉到一定深度后,固体颗粒就会匀速下沉.现通过实验探究球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉的速度与哪些量有关,实验数据的记录如下表:(水的密度为ρ0=1.0×103kg/m3)
次序

固体球的半径r(m)

固体的密度ρ(kg/m3)

匀速下沉的速度ν(m/s)

1

0.5×10-3

2.0×103

0.55

2

1.0×10-3

2.0×103

2.20

3

1.5×10-3

2.0×103

4.95

4

0.5×10-3

3.0×103

1.10

5

1.0×10-3

3.0×103

4.40

6

0.5×10-3

4.0×103

1.65

7

1.0×10-3

4.0×103

6.60

(1)我们假设匀速下沉速度ν与重力加速度g成正比,根据以上实验数据和归纳分析,你可以找出:球形固体在水中匀速下沉的速度ν还与 有关,其关系式是 (比例系数可用k表示)
(2)对匀速下沉的固体球作受力分析,固体球受到浮力(浮力大小等于排开液体的重力)、重力(球体积公式V=4πr3/3计算)、匀速下沉时球受到的阻力f,可写出f与ν及r的关系式为 .

密度大于液体密度的固体颗粒,在液体中竖直下沉,的速度与哪些量有关的实验密度大于液体密度的固体颗粒,在液体中竖直下沉,但随着下沉速度变大,固体所受的阻力随之变大,故下沉到一定深
我们假定下沉速度v与实验室所在地的重力加速度g成正比.根据实验数据,你可以推得球形固体在水中匀速下沉的速度v还与哪些量有关,以及有怎样的关系?(只要求写出关系式,比例关系可用k表示)
解析 设球形固体颗粒的半径为r,密度为ρ,在水中匀速下降的速度为v.由题意知v∝g.由控制变量法容易得出:,当ρ一定时,有v∝r2.
但是,当r一定时v和ρ的关系难以立即判断.因此需要换个角度考虑.我们可以观察,当r一定时,在每个ρ值后都减去1.0×103kg/m3(即水的密度)得到的数值与v成正比.即
v∝(ρ-ρ0),则v=kgr2(ρ-ρ0).
总之,“由数据求规律”类问题还有不少解法,这里不再赘述.我们在解题时,只要认真分析题目中给定的条件,灵活选用有关方法,问题一定会迎刃而解.