如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,杠杆长0.2m,在它的中点B处挂一重30N的物体G。若在杠杆上A端施加最小的力F,使杠杆在水平位置平衡,则力的方向应竖直,大小为N。

◎ 题目

已知雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的最大横截面积成正比,与雨点下落的速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k为比例系数)。雨点接近地面时近似看作匀速直线运动,重力加速度为g。若把雨点看作球形,其半径为r,球体的体积为,雨点的密度为ρ,求:
(1)雨点最终的运动速度vm。(用ρ、r、g、k表示)
(2)雨点的速度达到时,雨点的加速度a的大小。

◎ 答案

解:(1)由于雨点接近地面时看做匀速运动,所以有:f=mg 
由题意知:f=kSv2,S=πr2,m=ρ·πr3 
联立解得:vm=2
(2)当雨点的速度达到时,空气的阻力f′=kS()2f 
由牛顿第二定律得:mg-f′=ma
解得:a=g 

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,杠杆长0.2m,在它的中点B处挂一重30N的物体G。若在杠杆上A端施加最小的力F,使杠杆在水平位置平衡,则力的方向应竖直,大小为N。…”主要考查了你对  【从受力确定运动情况】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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