阻力对抛射体运动的影响

流体阻力知识

流体对运动物体的阻力，主要有粘性阻力、压差阻力和兴波阻力三种。 1．粘滞阻力 牛顿在1687年用在流体中拖动的平板，做了著名的粘性流动实验.图中两块板的面积均为ΔS，相互间距为h，上板以速度V运动，下板静止不动，板间的流体运动为层流。牛顿通过实验测定板所受到粘滞阻力的大小。实验结果是：阻力f的大小与物体的截面积ΔS、流体的粘性系数η、流体的速度梯度(dv/dy)存在线性关系。粘滞阻力为 f =ηΔS(dv/dy) 在流体缓慢流过静止的物体或者物体在流体中运动时，流体内各部分流动的速度不同，存在粘滞阻力。粘滞阻力的大小与物体的运动速度成正比，即f∝v，可以写为f = C1v，C1称为粘滞阻力系数。斯托克斯测出球形物体在流体中缓慢运动时，所受到的粘滞阻力大小为 f = 6πηvr 上式称为斯托克斯公式，式中的η为流体的粘性系数、f为球形物体的半径。 在理论力学中所说的“与物体速度一次方成正比的阻力”，指的就是粘滞阻力。在空气中运动速度不十分快的物体，受到的阻力主要是粘滞阻力。 2．压差阻力 当流体运动遇到物体时，流体会被物体分开，从物体的不同侧面流过。如果流体具有一定的粘性，靠近物体的那部分流体的速度将减慢，在物体的后面一侧形成“真空”地带，离物体较远处的流体将向这个“真空”地带补充，出现湍流。此时，物体前后两部分流体内单位体积分子数不同，前后侧面受到流体的压力不同，使得物体受到流体的阻力，这种阻力称为压差阻力。在理论力学中所说的“物体运动时受到空气与速度二次方成正比的阻力”，指的就是空气对物体的压差阻力。降落伞在空中受到空气的阻力是压差阻力。压差阻力的大小与物体运动速度的平方成正比，即f∝v2，可以写为f = C2v2。 产生压差阻力的机制与粘滞阻力不同。粘滞阻力是物体表面处流体与物体相互作用的结果；压差阻力是物体前后面出现压力差的结果。从本质上讲，压差阻力也是由粘滞阻力引起的。因为流体与物体之间存在粘滞阻力，才使得从物体侧面流过的流体不能立刻到达物体的后方，出现后方的“真空”、“尾流”，产生压力差。 压差阻力的大小与流体的密度、物体的速度有关。如果流体的阻力系数为CD，密度为ρ、圆柱体的半径为r、长度为L，圆柱形物体在流体中以速度v运动时，受到压强和压力。运动的圆柱体所受压差阻力大小为 f = CDρrLv2 因为气体的密度较小，所以在气体中运动的物体，一般情况下受到的阻力主要是粘滞阻力；在空气中运动速度较大的物体，受到的阻力主要是压差阻力。液体的密度比气体大，在液体中运动的物体受到压差阻力的影响比较大。 3．兴波阻力 船舶在水中前进时，使水离开原来的位置产生振动、形成波浪。波是振动的传播，也是能量的传播。船舶是产生振动的物体，在船前进的时候，一部分能量传递给水，并且随着水波向外传播，能量也向外传播、在产生振动的过程中减少。从能量减少的角度，可以认为船舶在运动中受到水的阻力，这种

探究影响空气阻力的因素

探究影响空气阻力的因素 【实验目的】 探究影响空气阻力的因素 【实验原理】 设：一块平板以v的速度运动，且v的方向垂直平面S，其受流体阻力为F. （如图1）。 以平板为参考系，则上述运动状况等效于流体以v的速度垂直撞击平板。（如图2）。 在Δt的时间内，则：流体有底面积为Ｓ ，高为的流体柱撞击平面（如图3）。 流体柱的体积V=S·vΔt 流体柱的质量m=ρV=ρSvΔt 撞击后，流体以v的速度被反射（如图4）。 在Δt时间内的全过程中： 由牛顿第三定律得：平板对流体的作用力F N=-F 由动量定理得： F N·Δt=m(-v)-mv 解得：F合=mg-2ρv2S 对实验中的钩码-减速伞装置进行受力分析（以竖直方向为正方向） F合=mg-F f 根据导出公式：F f=2ρv2S 得：F合=mg-2ρv2S v 图1 v 图2 vΔt v 图3 vΔt v 图4

则：钩码加速度：2222v m S g m S v mg m F a ρρ-=-==合 在Δt 时间内，钩码-减速伞装置的速度由v 变为（v +Δv ），位移了Δx . 当Δt →0时，则：Δv →0, 2 222Sv mg v mv v m S g v v a v v t v x ρρ-?=-?=?=?=? 移项，得: 2 2Sv m g m v v x 设：在实验过程中，减速伞装置的位移关于速度v 的函数表 达式为x (v ). 则：2 2)('lim Sv mg mv v x v x v 将x '(v )积分解得x (v ). [] 2 22022 02ln 4)2ln(ln 4)0ln(4)2ln(4)2ln(4)(2)()()(Sv m g m g S m Sv m g m g S m m g S m Sv m g S m Sv m g S m v d Sv m g m v v d v x v x v v v ρρρρρρρρρρ-=--= ?? ????-----=--=-?='?= 2 2ln 4)(Sv mg mg S m v x ρρ-= ∴ 【实验器材】 8开素描纸、吸管、废旧笔芯、细棉线、硬纸板、铁架台、钩码、刻度尺、 托盘天平、滑轮、打点计时器、纸带、纸夹、学生电源、海绵垫、透明胶带 【实验步骤】 伞面制作： 1、用刻度尺测量8开素描纸的边长。 2、取8开的素描纸延其对边对折，裁剪，得到两张16开纸，取16开的素描 纸延其对边对折，裁剪，得到两张32开纸，取32开的素描纸延其对边对折，裁剪，得到两张64开纸. 3、取16开纸，测出每边中点得到一个菱形，并将其剪裁下来，取16开纸，

阀门的流量系数,流体阻力系数,压力损失

阀门的流量系数,流体阻力系数,压力损失 阀门的流量系数、流阻系数、压力损失 一、阀门的流量系数 阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。国外工业发达国家的阀门生产厂家大多把不同压力等级、不同类型和不同公称通径阀门的流量系数值列入产品样本，供设计部门和使用单位选用。流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变化，不同类型和不同规格的阀门都要分别进行试验，才能确定该种阀门的流量系数值。 1.流量系数的定义 流量系数表示流体流经阀门产生单位压力损失时流体的流量。由于单位的不同，流量系数有几种不同的代号和量值。 2.阀门流量系数的计算 3.流量系数的典型数据及影响流量系数的因素 公称通径DN50mm的各种型式阀门的典型流量系数见表。 流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变。几种典型阀门的流量系数随直径的变化如图1-9所示。 对于同样结构的阀门，流体流过阀门的方向不同。流量系数值也有变化。这种变化一般是由于压力恢复不同而造成的。如果流体流过阀门使阀瓣趋于打开，那么阀瓣和阀体形成的环形扩散通道能使压力有所恢复。当流体流过阀门使阀瓣趋于关闭时，阀座对压力恢复的影响很大。当阀瓣开度为&#+ 或更小时，阀瓣下游的扩散角使得在两个流动方向上都会有一些压力恢复。 对于图1-11所示的高压角阀，当流体的流动使阀门趋于关闭时流量系数较高，因为此时阀座的扩散锥体使流体的压力恢复。阀门内部的几何形状不同，流量系数的曲线也不同。 阀门内部压力恢复的机理，与文丘里管的收缩和扩散造成的压力损失机理一样。当阀门内部的压降相同时，若阀门内压可以恢复，流量系数值就会较大，流量也就会大些。压力恢复与阀门内腔的几何形状有关，但更主要的是取决于阀瓣、阀座的结构。 二、阀门的流阻系数 流体通过阀门时，其流体阻力损失以阀门前后的流体压力降△p表示。 1. 阀门元件的流体阻力 阀门的流阻系数! 取决于阀门产品的尺寸、结构以及内腔形状等。可以认为，阀门体腔内的每个元件都可以看作为一个产生阻力的元件系统（流体转弯、扩大、缩小、再转弯等）。所以阀门内的压力损失约等于阀门各个元件压力损失的总和。 应该指出，系统中一个元件阻力的变化会引起整个系统中阻力的变化或重新分配，也就是说介质流对各管段是相互影响的。 为了评定各元件对阀门阻力的影响，现引用一些常见的阀门元件的阻力数据，这些数据反映了阀门元件的形状和尺寸与流体阻力间的关系。

实验5 抛射体的运动(综合试验)

8 实验一 一元函数微分学 实验5 抛射体的运动（综合试验） 引言 Mathematica 可以被用来探索各种各样的可能性,从而能在给定的假设条件下模拟出所 求数学问题的解.下面讨论的问题是关于抛射体的飞行的一个样本实验,具体在这里就是研究炮弹在没有空气阻力情况下的运动. 我们意图通过这样一个范例,让读者了解如何利用数学实验方法来探索一个数学问题的求解. 在你写实验报告时,一定要清楚地解释你做了什么以及为什么要这样做,同时逐步熟悉科学报告的写作方法. 问题 根据侦察,发现离我军大炮阵地水平距离10km 的前方有一敌军的坦克群正以每小时 50km 向我军阵地驶来,现欲发射炮弹摧毁敌军坦克群. 为在最短时间内有效摧毁敌军坦克,要求 每门大炮都能进行精射击,这样问题就可简化为单门大炮对移动坦克的精确射击问题. 假设炮弹 发射速度可控制在0.2km/s 至0.6km/s 之间,问应选择怎样的炮弹发射速度和怎样的发射角度可以 最有效摧毁敌军坦克. 说明 假设不考虑空气阻力,则炮弹的运动轨迹由参数方程 t a v t x )sin ()(=,22 1)cos ()(gt t a v t y -= 给出,其中v 是炮弹发射的初速度,a 是炮弹的发射角,g 是重力加速度（9.8m/2s ）. 上面第一个方 程描述炮弹在时刻t 的水平位置,而第二个方程描述炮弹在时刻t 的垂直位置. 我们假设大炮位于坐标原点（0==y x ）,y 轴正向垂直向上,x 轴水平指向敌军坦克. 下面 先利用Mathematica 绘图命令显示出炮弹运行的典型轨迹. 输入 horiz[v_,a_,t_]:=v Cos[a Pi/180] t vert[v_,a_,t_]:=v Sin[a Pi/180] t-(1/2) g t^2 g=9.8 假定炮弹发射的初速度为0.25km/s, 发射角为 65,输入 ParametricPlot[{horiz[250,65,t],vert[250,65,t]}, {t,0,50},PlotRange->{0,5000},AxesLabel->{x,y}] 得到炮弹运行轨迹的典型图形（图5-1）: 图5-1 实验报告 在上述假设下,进一步研究下列问题: (1) 选择一个初始速度和发射角,利用Mathematica 画出炮弹运行的轨迹.

关于空气阻力

空气阻力 [编辑本段] 概述 空气阻力指空气对运动物体的阻碍力，是运动物体受到空气的弹力而产生的。 空气阻力是汽车在空气介质中行驶，汽车相对于空气运动时空气作用力在行驶方向形成的分力，空气阻力与汽车速度的平方成正比，车速越快阻力越大。如果空气阻力占汽车行驶阻力的比率很大，则会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。 在一级方程式赛车界中有这么一句话：“谁控制好空气，谁就能赢得比赛！”。追求最佳的空气动力是现代一级方程式赛车中最重要的部分之一。在时速达300km以上的赛车世界中，空气在很大程度上决定了赛车的速度。空气动力中，要考虑的要素简而言之有两点。1：减少空气阻力（drag）；2：增加把赛车下压的下压力（downf orce）。空气阻力越小赛车的速度越能越快，下压力越大赛车在弯道时的速度就越快。空气动力学简单说就是如何取决在某些时候这两个完全相反的力的最佳平衡。实际操作时要与环境因素造成的气流量的压强挂钩。否则你将区别不出什么是空气动力和空气阻力。 汽车、船舶、铁路机车等在运行时，由于前面的空气被压缩，两侧表面与空气的摩擦，以及尾部后面的空间成为部分真空，这些作用所引起的阻力。在逆风运行时，还要把风力附加在内。在现实生活中，自由落体也受空气阻力的影响，其速度，接触面积，空气密度等都会影响空气阻力的大小。英文为air resistance [编辑本段] 空气阻力构成 摩擦阻力：指空气粘度在车身表面产生的切向力在行驶方向的分力；该力仅占空气阻力总额的9％，在航空和航天中其作为重点考虑对象，在地面一般车辆中可予以忽略。 压力阻力：指汽车外表面大气作用的法向压力在行驶方向的分力；根据阻力源的不同，压力阻力又分为：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力及诱导阻力。

滚动阻力成因分析与影响因素分析培训资料

滚动阻力的成因分析与影响因素分析报告 车辆1203班第2组 汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力，主要有车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等。本文主要针对滚动阻力的成因和影响因素研究分析。 一、滚动阻力的成因分析 近代摩擦学关于滚动摩擦的理论认为：滚动体在力的推动下滚动，在赫兹接触区内除存在赫兹正压力外，还存在切向力，从而使接触区被分为微观滑动区和黏着区，在黏着区内只有滚动而无滑动，微观滑动区内还存在着滑动，认为滚动摩擦阻力由以下四个因素构成：弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后。 但在车轮滚动过程中，热弹性滞后、黏着效应、微观滑动、朔性滞后引起的能量损失所占比例很小，因此，主要原因在于弹性滞后。 当弹性轮胎在硬路面（混凝土路、沥青 路）上滚动时，轮胎的变形是主要的。由于弹 性材料的粘弹性性能，弹性轮胎在硬支撑路面 上行驶时，加载变形曲线和卸载变形曲线不重 合导致能量损失，此能量系损耗在轮胎各部分 组成相互间的摩擦以及橡胶、棉线等物质间的 分子间摩擦，最后转化为热能消失在空气中， 是轮胎变形时做的工不能全部收回。这种损失 称为弹性物质的迟滞损失。（如右图） 这种迟滞损失表现为一种阻力偶。当车轮 不滚动时,地面对车轮的法向反作用力的分布 是前后对称的；当车轮滚动时,由于弹性迟滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,这样,地面 法向反作用力的分布前后不对称,而使他们的合力z F相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩T Fz f a =? ,阻碍车 轮滚动。（如下图）

实验五探究阻力对物体运动的影响

) 实验五探究阻力对物体运动的影响 一、课标要求 1、知识与技能： （1）知道牛顿第一定律的内容； （2）知道物体的惯性。 2、过程和方法： （1）通过探究活动，体验阻力对物体运动的影响； （2）学习在实验基础上进行推理的研究方法。 — 3、情感态度与价值观： 通过探究活动感受科学就在身边。 二、探究准备 1、器材准备 检查实验台上的实验器材，在后面画√，在空格里填上你还需要的实验器材名称： 2、知识准备 （1）力的作用效果表现在，一是使物体发生，二是使物体改变。 （2）物体运动状态的改变是指等几种情况。 三、探究报告 【提出问题】

大量的事实证明了：当作用在运动物体上的力撤去后，物体还能运动一段距离。物体为什么会停下来怎样才能增加这段距离呢阻力如何影响物体的运动运动需要力来维持吗 | 【猜想假设】 针对上述问题，提出你的猜想：。【设计实验】 （1）为了探究不同阻力对小车运动的影响，应使小车开始受到不同的阻力作用时的速度相同。怎样才能使小车在平面上开始运动时具有相同的速度 （2）如何改变阻力 } （3）如何感知阻力对物体运动的影响 【进行实验，收集数据】 取一小车，从同一斜面(材料、倾斜程度)的同一高度由静止滑下（到达水平面时具有相同的初速度），比较小车每次在不同水平面上运动的情况有什么不同。将结果填入下表：

【分析与论证】 在初速度相同的情况下，平面越光滑，小车受到的阻力 ，小车运动的距离 ，这说明小车受到的阻力 ，速度减小得越________________。 （ 推论：如果运动的物体不受阻力，它将 。 通过本次实验你有哪些收获 实验设计有没有不合理的地方 实验操作中有没有失误 ; 测量的数据和所得的结论是不是可靠 《 实验次数 表面材料 阻力的大小 滑行距离 速度变化快慢 1 毛 巾 \ 2 棉 布 3 … 木 板

流体力学讲义 第六章 流动阻力及能量损失2

第六章流动阻力及能量损失 本章主要研究恒定流动时，流动阻力和水头损失的规律。对于粘性流体的两种流态——层流与紊流，通常可用下临界雷诺数来判别，它在管道与渠道内流动的阻力规律和水头损失的计算方法是不同的。对于流速，圆管层流为旋转抛物面分布，而圆管紊流的粘性底层为线性分布，紊流核心区为对数规律分布或指数规律分布。对于水头损失的计算，层流不用分区，而紊流通常需分为水力光滑管区、水力粗糙管区及过渡区来考虑。本章最后还阐述了有关的边界层、绕流阻力及紊流扩散等概念。 第一节流态判别 一、两种流态的运动特征 1883年英国物理学家雷诺（Reynolds O.）通过试验观察到液体中存在层流和紊流两种流态。 1.层流 层流（laminar flow），亦称片流：是指流体质点不相互混杂，流体作有序的成层流动。 特点：（1）有序性。水流呈层状流动，各层的质点互不混掺，质点作有序的直线运动。 （2）粘性占主要作用，遵循牛顿内摩擦定律。 （3）能量损失与流速的一次方成正比。 （4）在流速较小且雷诺数Re较小时发生。 2.紊流 紊流（turbulent flow），亦称湍流：是指局部速度、压力等力学量在时间和空间中发生不规则脉动的流体运动。 特点：（1）无序性、随机性、有旋性、混掺性。 流体质点不再成层流动，而是呈现不规则紊动，流层间质点相互混掺，为无序的随机运动。 （2）紊流受粘性和紊动的共同作用。 （3）水头损失与流速的1.75~2次方成正比。 （4）在流速较大且雷诺数较大时发生。 二、雷诺实验 如图6-1所示，实验曲线分为三部分： （1）ab段：当υ<υc时，流动为稳定的层流。 （2）ef段：当υ>υ''时，流动只能是紊流。 （3）be段：当υc<υ<υ''时，流动可能是层流（bc段），也可能是紊流（bde段），取决于水流的原来状态。 图6-1图6-2

物理必修二抛体运动知识点总结

物理必修二第一单元知识点总结 运动的合成与分解-课文知识点解析 合运动与分运动的关系 1.等时性：从时间方面看，合运动与分运动总是同时开始、同时进行、同时结束，即同时性. 2.等效性：合运动是由各分运动共同产生的总运动效果，合运动与各分运动总的运动效果可以相互替代，即等效性.也就是说，合运动的位移s合、速度v合和加速度a合分别等于对应各分运动位移s分、速度v分、加速度a分的矢量和. 3、独立性（independence of motion） 一个物体同时参与几个运动，其中的任一个运动并不因为有其他运动而有所改变，合运动是这些相互独立的运动的叠加，这就是运动的独立性原理，或叫做运动的叠加原理. 各分运动独立进行，各自产生效果（v分、s分）互不干扰. 整体的合运动是各分运动决定的总效果（v合、s合），它替代所有的分运动（等效性），合运动和分运动进行的时间相同（同时性）. 运动的合成与分解 一、运动的合成（composition of motion） 1.含义：已知分运动求合运动，叫做运动的合成. 2.遵循的法则——平行四边形定则. 3.合运动性质由分运动性质决定. （1）两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动. （2）两个初速度均为零的匀加速直线运动（加速度大小不同）的合运动是匀加速直线运动. （3）在同一直线上的两个匀变速直线运动的合运动是匀变速直线运动. （4）不在同一直线上的一个匀速直线运动和另一个匀变速直线运动的合运动是匀变速曲线运动. （5）不在同一直线上的两个匀变速直线运动的合运动，其性质由合加速度的方向与合初速度的方向的关系决定.（既和运动可能是直线运动，也可能是曲线运动）（6）竖直上抛物体的运动可看作是由竖直向上的匀速直线运动和自由落体运动合成的. 竖直方向的抛体运动-课文知识点解析 竖直下抛运动 一、定义 把物体以一定的初速度v0沿着竖直方向向下抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动. 二、条件 1.初速度竖直向下. 2.只受重力作用. 三、运动性质：初速度不为零的匀加速直线运动. 由于竖直下抛运动的物体只受重力作用，根据牛顿第二定律可知加速度a=g，竖直向下，初速度竖直向下，故物体的运动为匀加速直线运动. 四、规律

阻力系数

五、数据处理 由于实验中的水温变化较小，平均温度为27.2，查得 ρ水= 995.7 kg/m3 μ水= 0.8545 mPa·s 局部阻力管径d：20.0 mm 测量长度l:95 cm 光滑管径d：20.0 mm 测量长度l:100 cm 粗糙管径d：21.0 mm 测量长度l:100 cm 1.估算粗管的相对粗糙度和绝对粗糙度 由 hf = △p f/ρ = λlu2/2d 得：λ= 2d△p f/ρlu2 将粗糙管的第一组数据代入得; u = 1.3÷3600÷(3.14×0.01052) = 1.0431 m/s λ = (2×0.021×1.52×1000)÷(995.7×1×1.04312) = 0.0589 同理可得: 由 Re = duρ/μ得（粗糙管的第一组数据）： Re =0.021×1.0431×995.7÷（0.8545÷1000） = 25525 同理可得： 由此可以作出λ- Re曲线，如下所示：

由趋势线可以知道，λ- Re 曲线近似于一条平行于Re 轴线的直线，且在一定范围内无论Re 取何值，其λ都接近于0.059。 所以经过查表可知，此粗管的相对粗糙度近似为： ε/d = 0.03 则绝对粗糙度为 ε = 0.03×0.021 = 0.00063 2. 根据光滑管实验结果，对照柏拉修斯方程，计算误差： 同第一步计算λ值一样，由公式 λ= 2d △p f /ρlu 2 可根据实验数据计而根据柏拉修斯方程 λ= 0.3164/Re 0.25 ,以第一组数据为例计算如下： Re = du ρ/μ =0.020×1.1500×995.7÷（0.8545÷1000） =26801 则 λ= 0.3164/Re 0.25 =0.3164÷26801 0.25 =0.0247 误差为 （0.0179 - 0.0247）÷0.0247 = -27.5 % 同理可计算其他各组数据的误差为：

初中物理中考复习：阻力对物体运动的影响实验专项复习

1.如图所示，是某同学探究牛顿第一定律的实验方案，试根据探究方案回答下列问题： （1）实验时，为了使小车在水平面上开始运动时，具有相同的速度，采取的措施是：；（2）小车在水平轨道上滑行时，受到的力一共有个，分别是．（3）表面最粗糙，小车在表面上滑行的距离最远； （4）从这个实验中得出的结论是． 2.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体（如毛巾 棉布、木板等），让小车自斜面顶端静止开始滑下，观察同一小车从同一高度滑下后，在不同表面上运动 的距离如图所示。 （1）结论：表面越光滑，小车受到的阻力越，它前进得越远。 （2）让小车从斜面同一高度滑下的目的是：使小车到斜面低的相同。 （3）推理：如果小车受到的阻力为零，它将永远做。 （4）牛顿第一定律是在的基础上，通过科学的而总结归纳出来的。 3.境自远尘皆入咏，物含妙理总堪寻！——物理规律往往隐藏在众多表象的茫茫迷雾之中，而科学研（探）究就像穿透这迷雾的明灯，引导着探索者到达真理的彼岸。人类对“运动和力的关系”的认识就经历了一个曲折漫长的探索过程。 （1）古希腊哲学家亚里士多德认为：____________________________，这一根据生活经验和事物表象得出的错误观点被人们沿用了近2000年。 （2）十七世纪，伽利略通过理想斜面实验，正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示，伽利略的斜面实验有如下步骤： ①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。 ②两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。 ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。 ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。 上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科学推论。将这些事实和推论进行分类排序，以下正确的是（）A．事实②→事实①→推论③→推论④ B．事实②→推论①→推论③→推论④ C．事实②→推论①→推论④→推论③ D．事实②→推论③→推论①→推论④ （3）伽利略得出：运动物体如果不受其它物体的作用，将会___________________，伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法。 4.下图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程。

高中物理竞赛_话题8：抛体运动的分解和轨道方程

话题8：抛体运动的分解和轨道方程 一、抛体运动的分解 抛体运动是曲线运动。由于质点在运动中加速度始终为方向竖直向下的重力加速度g ， 因此，抛体运动是匀变速曲线运动。又因为抛体运动中抛射物始终运动在初速度与重力加速 度所决定的平面内，所以抛体运动是一个平面运动。运动方程很容易由方程类似给出： 0v v gt =+ 2001 2 r r v t gt -=+ 其中0r 、0v 分别为质点在刚抛出(0)t =时的位矢和速度。若把抛出点作为坐标原点，则00r =。 根据运动叠加原理，可以把抛体运动看作由两个直线运动叠加而成，即把一个曲线运动分解成两个直线运动的叠加来讨论。通常采用两种分解方法： (1)速度为0v 匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动。 (2)以抛射点为坐标原点，在抛射平面(竖直平面)内建立直角坐标系()oxy ，再把前面方程)中各矢量沿x 、y 轴方向分解。如果在抛射平面内分别取水平方向和竖直向上方向分别为x 、y 轴方向，那么抛体运动方程的分量形成为： 0cos x v v θ= 0sin y v v gt θ=- 0(cos )x v t θ= 201 (sin )2 y v t gt θ=- 这表示，抛体运动可以看成：沿水平x 方向的速度为0cos v θ的匀速直线运动和沿竖直向上y 方向的初始为0sin v θ、加速度为g -的匀变速直线运动(即竖直上抛运动)。式中θ为初始抛射角。 如果在讨论沿斜面向上(或向下)抛掷物体的抛体运动时，通常令直角坐标的x 、y 轴分别指向沿斜面向上(或向下)和垂直于斜面向上的方向更为方便。此时，x 、y 方向的运动均为匀变速直线运动，它们在x 、y 方向的分运动方程分别为： 0cos (sin )x v v g t θ?=± 0sin (cos )y v v g t θ?=-

探究阻力对物体运动的影响

7.3重力大小与质量的关系 实验器材：铁架台弹簧测力计1个（量程5N，分度值0.1N或0.2N）钩码1盒（50g×10） 操作程序： 顺序操作内容 1检查并调整弹簧测力计，记录量程和分度值。 2测出几个钩码所受重力的大小并记录。 3改变钩码的数量，再做两次，并记录。 4在坐标上画出重力与质量关系的图象。 5分析图像,得出结论。 实验记录： 弹簧测力计的量程，分度值。 实验次序123 质量m/kg 重力G/N 实验结论：______________________________________________ 说明： 1．学生只需在表格中填写相关数据，不要求书写完整的实验报告。 2．要真实记录实验数据。

8.1探究阻力对物体运动的影响 实验器材：由木块和玻璃板组成的斜面1个刻度尺1把（量程30cm）毛巾1个棉布1块小车1个彩笔1支餐巾纸 操作程序： 顺序操作内容 1 如图所示，照图固定好斜面，把毛巾铺在水平桌面上，让小车从斜面某一点A，由静止开 始滑下，测出小车在毛巾表 面运动的距离S1，并记录。 2 用棉布替换毛巾，让小车从斜面同一点A，由静止开始滑下，测出小车在棉布表面运动的距离S2，并记录。 3 去掉棉布，让小车从斜面同一高度A，由静止开始滑下，测出小车在桌面运动的距离S3，并记录。 实验记录： 表面状况毛巾棉布桌面 小车在水平表面运动的距离(cm) 实验结论：小车受到的阻力越小，小车运动的距离________。 说明： 1.只需在表格中填写相关数据，不要求书写完整实验报告。 2.要真实记录实验数据。 3.测量小车在水平表面运动的距离时，不要求估读。

风阻系数

风阻系数Cd是衡量一辆汽车受空气阻力影响大小的一个标准。风阻系数越小，说明它受空气阻力影响越小，反之亦然。风阻系数与油耗是成正比的关系，风阻系数越低的车子，油耗就越低。而且有一个公式：W=Cd×V的二次方，W代表车辆所消耗的油耗、Cd为车辆风阻系数、V为车速。从公式中可见，任何细微的风阻系数变化，都被速度加以放大，而这损耗的功率对于油耗就不利。另外也有测试标明，当轿车以80km/h行驶时，其中60%的功率是用来克服风阻的。 汽车在行驶中由于空气阻力的作用，围绕着汽车重心同时产生纵向、侧向和垂直等三个方向的空气动力量，其中纵向空气力量是最大的空气阻力，大约占整体空气阻力的80％以上。空气阻力系数值是由风洞测试得出来的。由于空气阻力与空气阻力系数成正比关系，现代轿车为了减少空气阻力就必须要考虑降低空气阻力系数。从20世纪50年代到70年代初，轿车的空气阻力系数维持在0.4至0.6之间。70年代能源危机后，各国为了进一步节约能源，降低油耗，都致力于降低空气阻力系数。现在轿车的空气阻力系数一般在0.28至0.4之间。 试验表明，空气阻力系数每降低10％，燃油节省7％左右。曾有人对两种相同质量、相同尺寸，但具有不同空气阻力系数(分别是0.44和0.25)的轿车进行比较，以每小时88km的时速行驶了100km，燃油消耗后者比前者节约了1.7L。 风阻系数＝正面风阻力×2÷(空气密度×车头正面投影面积×车速平方)。 以下是我个人搜集的市场上主流车型风阻系数一览表：

5、保时捷卡宴：0.35 10、纳智捷：0.36 10、沃尔沃XC60：0.36 12、斯巴鲁森林人：0.365 13、途欢：0.37 13、起亚狮跑：0.37 13、现代ix35：0.37 13、起亚智跑：0.37 17、普拉多：0.38 17、大众途观：0.38 17、大众途锐：0.38 20、雷诺科雷傲：0.387 21、新日产奇骏：0.3892 22、老日产奇骏：0.3905 23、本田CR-V：0.3959 主流SUV由于车身高，车体大，而且车身流线不佳，普遍处于0.34到0.39，极为优秀的是宝马X5和标致3008达到了0.31，而不含车顶行李架的风阻系数可以低至0.29，已经是轿车优秀级别的风阻系数了。不得不赞一下咱们的小狮子，虽说低低的前额让他跟传统SUV比少了一分阳刚，但是作为一款都市跨界车，他的设计无所挑剔。以上数据均为网上搜集所得，如有错误欢迎指正。

2017探究阻力对物体运动影响的实验题汇编

2017探究阻力对物体运动的影响实验题汇编1 1、（2017德阳）刘伟同学为了探究“运动和力的关系”，设计了如图所示的斜面实验。 毛巾棉布木板 甲乙丙 （1）为了使小车在滑到水平面时的初速度相同，在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，刘伟采用的研究问题的方法是___________。 （2）从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看，_______图中小车所受阻力最大。 （3）刘伟从实验推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做_________运动。 （4）牛顿在前人研究成果的基础上，总结出牛顿第一定律，它的内容是： ___________________________________________________________。 2、（2017营口）在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。 （1）实验时要固定斜面，并让小车从斜面上________（选填“同一”或“不同”）位置由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的速度大小____________（选填“相同”或“不相同”）； （2）根据实验现象，可以得出结论，水平面越光滑，小车受到的阻力越_______，在水平面上运动的距离越_______； （3）如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做________________运动； （4）小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、W2，则W1_____W2（选填“＞”、“=”或“＜”）； （5）如果要测小车在毛巾表面上运动时所受阻力的大小，正确做法是：___________ __________________。 3、（2017辽阳）小吴同学用如图所示的实验装置探究“运动和力的关系”，他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板，让小车从斜面上同一高度处由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记。 （1）标记c是小车在____________表面停下来的位置，分析可知，水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越_______。 （2）通过本实验推理可知_______（选填“A”或“B”）观点是正确的 A．力是维持物体运动的原因B．物体的运动不需要力来维持（3）若让同一小车从斜面上不同高度处由静止滑下，观察小车在毛巾表面滑行的距离，可以探究小车的重力势能与________________的关系。 a b c

物体的运动-过关练习

物体的运动-过关练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、解答题 1．一物体做初速度为零的匀加速直线运动，已知出发后第k 秒通过的距离是1S ，第l 秒通过的距离是2S ，第m 秒通过的距离是3S ，求证： ()()()1230S l m S m k S k l -+-+-=． 2．固定的正方形框架如图所示，AC 、BD 分别为框架对角线，O 为对角线交点，现有弹性小球1、2分别位于OB 、OC 中点处。试问：若小球2经过CD 、AD 的两次反弹最终与小球1相碰，需要多长时间？（设框架边长为l ，球运动的速度大小为v ） 3．木排停在河面上固定不动，到岸距离60m L =，河水的流速与离岸的距离成正比，在岸边时，河水流速为00v =，在木排处河水流速为2m /s L v =。小汽船离岸驶向木排，船对水的速度为2m/s v =，起航前应使船指向何方，才能使以后无需校正船速就能靠上与起航处正对面的木排，靠上时船航行了多少时间？ 4．如图所示，一串相同汽车以等速v 沿宽度为c 的直公路行驶，每车宽为b ，相邻两车头尾间距为a ，则人能以最小速率沿一直线穿过马路所用时间为多少？ 5．如图所示，在xOy 平面上有两个半径均为R 的圆，左圆圆心固定在坐标原点O ，右圆圆心'O 沿x 轴以速度0v 做匀速直线运动，0t =时刻两圆心重合。试求两圆交点之一P 点的速率v 及向心加速度n a 与时间t 的关系。

6．4只蜗牛在一个非常大的平台上各自做匀速直线运动，其运动路径的方向是随机的（但是没有平行的，也就是说任何两只蜗牛都有可能相遇），但是没有任何两只以上的蜗牛的路径会相交于一点。如果4只蜗牛可能相遇的43 62 ?=次中的5次已经发生，我们是否可以预言第六次相遇能否发生？ 7．一位足球运动员想在球门正前方50m 处将球踢进球门，踢出的足球具有的初速率为25m /s 。 为防止守门员将球接住，他选择进球位置在正前方球门水平横梁下方80cm 之内区域。若横梁高度为3.44m ，试问：他应在什么角度范围内将球踢出？ 8．各边长为a 的正五边形的五个顶点各有一个质点，分别为1A 、2A 、3A 、4A 和5A ，如图所示。今使质点1A 始终对准质点3A 运动，3A 始终对准5A 运动，5A 始终对准2A 运动，2A 始终对准4A 运动，4A 始终对准1A 运动，运动速率均为相同的u 。试问：经多长时间t ，五个质点相聚？ 9．4根长度同为l 的细杆，用铰链首尾相连，组成一个菱形ABCD ，放在水平面上，如图所示。设A 端固定，C 端沿着A 、C 连线方向D 运动，当A ∠恰为90?时，C 端的速度为v ，加速度为a ，试求此时B 端的速度B v 与加速度B a 的大小。 10．雷达观测员正在监视一个越来越近的抛射体，某一时刻测到如下信息： （1）.抛射体达到最大高度且以速度υ沿水平方向运动。

金属材料屈服强度的影响因素.

金属材料屈服强度及其影响因素 屈服强度是指材材料开始产生宏观塑性变形时的应力。对于屈服现象明显的材料，屈服强度就屈服点的应力—屈服值；对于屈服现象不明显的材料，通常将应力-应变曲线上以规定发生一定的残留变形为标准，如通常以0.2%残留变形的应力作为屈服强度，符号为σ0.2或σys。 屈服强度通常用作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。 影响屈服强度的因素 影响屈服强度的内在因素有： 1.金属本性及晶格类型——纯金属单晶体的屈服强度由位错运动时所受的阻力决定。这些阻力有晶格阻力和位错间交互作用产生的阻力之分。其中晶格力与位错宽度和柏氏矢量有关，而两者又与晶体结构有关。位错间交互产生的阻力包括平行位错间交互产生的阻力和运动位错与林位错交互产生的阻力。用公式表示：T=αGb/L,式中α为比例系数，又因为密度ρ与1/L2成正比，因此，T=αGb ρ1/2，由此可见，密度增加，屈服强度也随之增加。 2.晶粒大小和亚结构——晶粒大小的影响是晶界影响的反映，减小晶粒尺寸将增加位错运动障碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，将使屈服强度提高。许多金属与合金的屈服强度与晶粒大小的关系均符合霍尔佩奇公式σ s =σ j +k y d-1/2,式中，σ j 是位错在基体金属中运动的总阻力，亦称摩擦阻力，它决定于 晶体结构和位错密度；k y 是度量晶界对强化贡献大小的钉扎常数，或表示滑移带端部的应力集中系数；d为晶粒平均尺寸。亚晶界的作用和晶界类似，也阻碍位错的运动。 3.溶质元素——纯金属中融入溶质原子形成间隙型或置换型固溶合金将会显著提高屈服强度，此即为固溶强化。这主要是由于溶质原子和溶剂原子直径不同，在溶质周围形成了晶格畸变应力场，该应力场产生交互作用，使位错运动受阻，从而提高屈服强度。 4.第二相——工程上的金属材料，其显微组织一般是多相的。第二相对屈服强度的影响与质点本身在金属材料屈服变形过程中能否变形有很大关系。据此可将第二相质点分为不可变形和可变形的两类。 根据位错理论，位错线只能绕过不可变形的第二相质点，为此，必须克服弯曲位错的线张力。不可变形第二相质点的金属材料，其屈服强度与流变应力就决定于第二相质点之间的间距。对于可变形的第二相质点，位错可以切过，使之同基体一起变形，由此也能提高屈服强度。 第二相的强化效果还与其尺寸、形状、数量和分布以及第二相与基体的强度、塑性相应硬化特性、两相间的晶体学配合和界面能等因素有关。在第二相体积比相同的情况下，长形质点显著影响位错运动，因而具有此种组织的金属材料，其屈服强度就比球状的高。 综上所述，表征金属微量塑性变形抗力的屈服强度是一个对成分、组织极其敏感的力学性能指标，受许多内在因素的影响，改变合金成分或热处理工艺可使屈服强度产生明显变化。

空气阻力的计算

空气阻力的计算 空气阻力的计算公式是什么？ 空气阻力Fw是空气对前进中的汽车形成的一种反向作用力，它的计算公式是：Fw=1/16·A·Cw·v2(kg) 其中：v为行车速度，单位：m／s；A为汽车横截面面积，单位：m2：Cw为风阻系数。 空气阻力跟速度成平方正比关系，也就是说：速度增加1倍，汽车受到的阻力会增加3倍。因此高速行车对空气阻力的影响非常明显，车速高，发动机就要将相当一部分的动力，或者说燃油能量用于克服空气阻力。换句话讲，空气阻力小不仅能节约燃油，在发动机功率相同的条件下，还能达到更高的车速。空气阻力的大小除了取决于车的速度外，还跟汽车的截面积A和风阻系数Cw有关。 风阻系数Cw是一个无单位的数值。它描述的是车身的形状。根据车的外形不同，Cw值一般在0．3(好)—0．6(差)之间。光滑的车身造型(最理想为水滴型)使气流流过车身后的速度变化小，不会形成旋涡，Cw值就低；相反，如果车身外形有棱有角又有缝，Cw值就高。一般赛车将车轮设计在车身之外，自成一体。理论上每一辆车的Cw可以在模型制作阶段测得，但准确的Cw值都必须在出了成品之后，通过做风洞实验来获得。 通过改善汽车的空气动力学性能，比如变化尾翼、底盘罩、前部进风口和轮毂帽，都能降低风阻系数。而降低车身高度，等于减小了截面积，或使车身更多地盖住轮子，也有利于降低空气阻力。 == 空气阻力. 空气阻力是与物体运动的速率成正比的,即：f=kv k是空气摩擦系数,和空气密度有关,在我们能找到的丢东西的地方,一般可以认为是一个常数. 当物体从空中开始下落的时候,v很小,f很小,mg>f,所以物体逐渐加速.随着速度 的增加,f增加,最终会达到mg=f的平衡点.此时,物体就开始了匀速下落.并且我们知道下落的速率便是v=mg/k在一般意义上我们说的重量,指的便是mg. 冬季奥林匹克运动会向我们展示了一幅幅完美的气体动力学画面。不管是速滑、雪橇还是跳台滑雪运动员，他们在风洞中的轮廓看上去都几近完美。由于百分之一秒就可能决定胜负，所以尽可能地减小风阻就是迫在眉睫的事情了。 一个移动物体所受的风阻取决于许多因素，例如它的速度，速度增加一倍，物体所受的阻力就会是原阻力的四倍。重要的还有风阻系数，通常它只取决于移动物体的形状。风阻系数缩写为“Cw”，是一个无单位的数。我们在汽车目录的参数一栏中也可以看到。一辆车（滑

《阻力对物体运动的影响》专题实验

《阻力对物体运动的影响》实验专题 小明利用如图的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作： A. 如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离. b. 如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离. c. 如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离. 请针对以上操作回答下列问题： （1）以上操作中错误的一次是____（选填“a”、“b”或“c”）. （2）当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是______.（填选项前的字母） A.小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力 B.小车受到的重力和小车对木板的压力 C.小车受到的重力和木板对小车的支持力 （3）实验中可以看出，去掉木板上的棉布后，运动的小车所受的摩擦力减小，

速度减小得越，向前滑行的距离越.小车所受摩擦力减小的原因是 . （4）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑动的小车，如果受到的阻力为零，它将做______运动. （5）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时_________.（6）上述所有探究实验中用到的科学研究方法是____________（只要求写出一种即可）. （7）在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律.这种方法在声现象的实验探究中有过运用。牛顿第一定律是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用.一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹.下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示.请你认真分析后作出正确的选择： ①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为______图. ②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为_______图.

空气阻力的计算公式是什么

空气阻力的计算公式是什么？ 空气阻力Fw是空气对前进中的汽车形成的一种反向作用力，它的计算公式是：Fw=1/16·A·Cw·v2(kg) 其中：v为行车速度，单位：m／s；A为汽车横截面面积，单位：m2：Cw为风阻系数。 空气阻力跟速度成平方正比关系，也就是说：速度增加1倍，汽车受到的阻力会增加3倍。因此高速行车对空气阻力的影响非常明显，车速高，发动机就要将相当一部分的动力，或者说燃油能量用于克服空气阻力。换句话讲，空气阻力小不仅能节约燃油，在发动机功率相同的条件下，还能达到更高的车速。空气阻力的大小除了取决于车的速度外，还跟汽车的截面积A和风阻系数Cw有关。 风阻系数Cw是一个无单位的数值。它描述的是车身的形状。根据车的外形不同，Cw值一般在0．3(好)—0．6(差)之间。光滑的车身造型(最理想为水滴型)使气流流过车身后的速度变化小，不会形成旋涡，Cw值就低；相反，如果车身外形有棱有角又有缝，Cw值就高。一般赛车将车轮设计在车身之外，自成一体。理论上每一辆车的Cw可以在模型制作阶段测得，但准确的Cw值都必须在出了成品之后，通过做风洞实验来获得。 通过改善汽车的空气动力学性能，比如变化尾翼、底盘罩、前部进风口和轮毂帽，都能降低风阻系数。而降低车身高度，等于减小了截面积，或使车身更多地盖住轮子，也有利于降低空气阻力。 == 空气阻力. 空气阻力是与物体运动的速率成正比的,即：f=kv k是空气摩擦系数,和空气密度有关,在我们能找到的丢东西的地方,一般可以认为是一个常数. 当物体从空中开始下落的时候,v很小,f很小,mg>f,所以物体逐渐加速.随着速度 的增加,f增加,最终会达到mg=f的平衡点.此时,物体就开始了匀速下落.并且我们知道下落的速率便是v=mg/k在一般意义上我们说的重量,指的便是mg. 冬季奥林匹克运动会向我们展示了一幅幅完美的气体动力学画面。不管是速滑、雪橇还是跳台滑雪运动员，他们在风洞中的轮廓看上去都几近完美。由于百分之一秒就可能决定胜负，所以尽可能地减小风阻就是迫在眉睫的事情了。 一个移动物体所受的风阻取决于许多因素，例如它的速度，速度增加一倍，物体所受的阻力就会是原阻力的四倍。重要的还有风阻系数，通常它只取决于移动物体的形状。风阻系数缩写为“Cw”，是一个无单位的数。我们在汽车目录的参数一栏中也可以看到。一辆车（滑冰运动员也是同样）的Cw值越小，它的流线型就越标准。小的Cw值在汽车驾驶中意味着低油耗，在体育运动中则意味着在同样的用力下能够达到更高的速度。Cw值可用传感器在风洞中进行测量。