實驗表明：密度大于液體的固體球，在液體中開始時是豎直加速下沉，但隨著下沉速度變大，其所受的阻力也變大，到一定深度后開始勻速下沉。下表是某興趣小組在探究“固體球在水中豎直勻速下沉時的速度與哪些量有關(guān)”實驗時得到的數(shù)據(jù)記錄（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3 ，球的體積計算公式為V=4/3πr3）。
|
次序 |
固體球的半徑 r/（×10-3m） |
固體球的密度 ρ/（×103kg?m-3） |
固體球勻速下沉的速度v/（m?s-1） |
|
1 |
0.5 |
2.0 |
0.55 |
|
2 |
1.0 |
2.0 |
2. 20 |
|
3 |
1.5 |
2.0 |
4.95 |
|
4 |
0.5 |
3.0 |
1.10 |
|
5 |
1.0 |
3.0 |
4.40 |
|
6 |
0.5 |
4.0 |
1.65 |
|
7 |
1.0 |
4.0 |
6.60 |
（1） 第1、2、3三組數(shù)據(jù)可知，因為阻力的原因，固體球在水中豎直勻速下沉時受到重力與浮力并不相等，重力與浮力之比恰好為 ；
（2） 由第1、2、3三組數(shù)據(jù)可知：密度相同的固體球在水中勻速下沉的速度與固體球的 成正比。
（3）若固體球的半徑為2.0×10－3m，密度為3.0×103kg/m3，則其在水中勻速下沉的速度
是 m/s。
（4）對于固體球在水中從靜止開始豎直下沉的過程，四位同學描述出了重力對固體球做功的功率與其下落時間關(guān)系的P－t圖像如圖所示，其中描述正確的是 （ ）
2:1； 半徑的平方成正比 17.6 D
【解析】
試題分析：（1）球的重力與浮力的比：
；
（2）分析123組數(shù)據(jù)可以知道固體球下落的速度與球半徑的平方的比值是一個定值，為2.2；
（3）當密度為3.0×103kg/m3，固體球下落的速度與球半徑的平方的比值是一個定值，為4.4；
半徑為2.0×10－3m的球在水中勻速下沉的速度V=2.02×4.4m/s=17.6m/s；
（4）開始加速下落時根據(jù)
功率越來越大，當速度大小不變時，功率將保持不變，故選D．
考點：速度與物體運動；物理學方法；平衡力的辨別．
點評：本題考查知識點比較多，考查了物體做勻速運動時的受力情況，運用了控制變量法找規(guī)律，以及對圖象的分析，主要考查學生對所學物理知識的靈活運用能力，屬于較難的題目．
導學全程練創(chuàng)優(yōu)訓練系列答案湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話：027-86699610 舉報郵箱：58377363@163.com