《2025年优化学习暑假30天八年级物理江苏地区河海大学出版社》

5. 如图所示,重为5N的铁块紧紧吸附在磁性平板的下表面,若用2N的水平力向右拉铁块时,铁块匀速运动,此时平板对铁块的摩擦力大小为2N,方向向左;若用3N的水平力拉铁块前进了0.5m,铁块受到的摩擦力大小为2N.

答案： 【解析】：当用2N的水平力向右拉铁块时，铁块匀速运动，此时铁块在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以平板对铁块的摩擦力大小为2N，方向向左。
滑动摩擦力的大小取决于压力大小和接触面的粗糙程度，当用3N的水平力拉铁块时，铁块对平板的压力（等于铁块的重力5N）和接触面的粗糙程度均不变，因此摩擦力大小仍为2N。
【答案】：2；左；2

6. “瓢泼大雨”以很大的速度落到地面,“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面.这是怎么回事呢?原来从高空下落的物体,开始时的速度会越来越大,所受空气阻力也会随速度的增大而增大,当速度增大到一定程度,空气阻力增大到与物体的重力相等时,这时物体将以这一速度做匀速直线运动,通常把这个速度称为收尾速度,所以轻重和大小不同的雨滴收尾速度不同.受此启发,小明认为可以通过测量不同的小球收尾速度等,得出最大空气阻力跟球的半径和速度的关系,部分实验数据如表所示.$(g= 10N/kg)$

(1)由图中小球下落过程的频闪照片(经相等时间多次曝光)可以看出该小球在BC段做匀速直线运动,依据是相等时间内通过的路程相等;
(2)实验中,测量出小球受到最大空气阻力大小的原理是二力平衡条件;编号为1的小球在BC段所受空气阻力为0.05N;$(g= 10N/kg)$
(3)通过比较1号、2号两小球可以初步得出结论:半径相同时,小球受到的最大空气阻力与速度成正比;
(4)通过比较2号、3号两小球可以初步得出结论:速度相同时,小球受到的最大空气阻力与半径的平方成正比;
(5)如果上述规律具有普遍性,为了与4号小球作对比,再次探究最大空气阻力与小球半径的关系,5号小球的质量应设置为180g.

答案： 【解析】：
(1) 频闪照片中，BC段相邻小球的间距相等，由于曝光时间相等，根据匀速直线运动的定义（在相等时间内通过的路程相等），可知该小球在BC段做匀速直线运动。
(2) 当小球达到收尾速度时做匀速直线运动，此时小球受到的空气阻力与重力平衡，即二力平衡条件，所以最大空气阻力等于小球重力。编号1的小球质量为5g，即0.005kg，重力G=mg=0.005kg×10N/kg=0.05N，故空气阻力为0.05N。
(3) 要得出半径相同时最大空气阻力与速度的关系，需控制半径相同，改变速度。1号和2号小球半径均为0.5cm，速度不同，符合条件。
(4) 2号和3号小球速度均为16m/s，半径不同（0.5cm和1.0cm），质量不同（20g和80g），重力即空气阻力不同（0.2N和0.8N）。计算阻力与半径平方的关系：2号阻力0.2N，半径平方0.25cm²；3号阻力0.8N，半径平方1.0cm²，0.8N/0.2N=4，1.0cm²/0.25cm²=4，可知速度相同时，小球受到的最大空气阻力与半径的平方成正比。
(5) 4号小球半径2.0cm，速度20m/s。要探究最大空气阻力与半径的关系，需控制速度相同，应与4号速度相同（20m/s）。由前面规律，速度相同时阻力与半径平方成正比，阻力等于重力，即质量与半径平方成正比。2号（半径0.5cm，质量20g）与5号（半径设为r，速度20m/s），若设5号半径与4号不同，这里应是与4号对比，4号半径2.0cm，假设之前规律中半径平方与质量成正比，2号半径0.5cm，质量20g，半径平方0.25cm²，20g/0.25cm²=80g/cm²。5号若半径与4号不同，题目未明确，但根据表格逻辑，4号速度20m/s，要对比半径关系，应取速度20m/s的其他半径小球，若5号半径1.5cm（假设，结合前面1、2、3号半径0.5、0.5、1.0，推测可能1.5cm），半径平方2.25cm²，质量=80g/cm²×2.25cm²=180g。
【答案】：
(1)匀速直线；相等时间内通过的路程相等；
(2)二力平衡条件；0.05；
(3)1号和2号；
(4)小球受到的最大空气阻力与半径的平方成正比；
(5)180