Question

假设雨点下落过程中受到空气的阻力与雨点（可看成球形）的横截面积s成正比，与下落速度v 的平方成正比，即，其中k为比例常数．已知球的体积公式：（r为半径），每个雨点的密度相同，且最终都做匀速运动．如果两个雨滴的半径之比为1：4则这两个雨点的落地速度之比为（ ）
A．1：1
B．1：2
C．1：4
D．1：8

Answer 1

【答案】分析：已知雨点做匀速运动，阻力等于重力，还知道f_阻=ksv²，以及球的体积公式，已知两个雨滴的半径之比，根据等式f_阻=G可求这两个雨点的落地速度之比，G为雨点的重力．
解答：解：因为f_阻=G=mg=ρVg=ksv²，还知道V=πr³，s=πr²，整理可得ρgπr³=kπr²v²，
所以v²=，
则这两个雨点的落地速度平方之比为
所以
故选B．
点评：本题考查速度与物体的运动，关键是知道雨点做匀速运动，得出阻力等于重力，这是本题的转折点，也是本题的重点．