雨滴在空中运动时,受到的空气阻力与其速度的平方成正比.若两个雨滴从空中落下,其质量分别为m1、m2,落至地面前均已做匀速直线运动,则两雨滴落地前时重力的功率之比为 ___ .
问题描述:
雨滴在空中运动时,受到的空气阻力与其速度的平方成正比.若两个雨滴从空中落下,其质量分别为m1、m2,落至地面前均已做匀速直线运动,则两雨滴落地前时重力的功率之比为 ___ .
答
当重力与阻力相等时,雨滴做匀速直线运动,重力的功率P=mgv=fv,f=kv2,则P=kv3.得:
=P1 P2
.
v
3
1
v
3
2
又kv2=mg.
=v1 v2
.
m1 m2
得:
=P1 P2
m
3
1
m
3
2
故答案为:
m
3
1
m
3
2
答案解析:根据P=mgv=fv,f=kv2,求出功率与最终速度的关系,再根据kv2=mg得出速度与质量的关系,从而得知落地时重力的功率与质量的关系.
考试点:功率、平均功率和瞬时功率.
知识点:解决本题的关键掌握重力功率的瞬时表达式,以及知道最终雨滴所受的重力与阻力相等.