题型:现代文阅读 题类:常考题 难易度:普通
大雨点落地快,还是小雨点落地快?
夏爱兰
①下雨是一种常见的天气现象,雨滴从天而降,重量有大有小。那你是否有过这样的思考:在雨滴落下的过程中,是雨滴越大落得越快,还是雨滴越小落得越快呢?
②对待这个问题,如果从重力与速度之间的关系去分析,大雨点较重,下落速度会比较快;而从空气阻力角度去考虑,大雨滴受到了较大的阻力,则下落的速度会比较慢;但是,如果将雨滴的下落过程与伽利略的自由落体实验联系起来,那么,雨滴下落速度与质量无关,从同一高度落下将会同时落地。到底哪一种说法是正确的呢?
③十六世纪,意大利科学家伽利略做了一个著名的自由落体实验,他在比萨斜塔上同时掷下两个不同重量的铁球,最终两个铁球同时着地。这个实验说明了任意质量的物体在相同高度做自由落体运动时,下落的时间是相同的,与物体质量无关。所谓自由落体运动,即物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。所以,从严格意义上来说,自由落体运动仅存在于真空状态下,需要排除空气阻力的干扰。倘若在非真空状态下,可以将空气阻力忽略不计的话,物体由静止自由下落的运动也可以看作自由落体运动,例如,成熟的苹果从树上掉落到地面。
④那么关键的问题来了,什么情况下可以将空气阻力的影响忽略呢?首先,物体下落的高度不能太高。物体在下落过程中速度越快受到的阻力就越大,空气阻力对物体速度的影响就越明显;再则,物体的重量要较大。重量越轻,物体受到的重力与空气阻力之间的差异便越小,加速度也越小。比萨斜塔的高度只有50多米,且两个铁球的质量都比较大,所以伽利略自由落体实验可以忽略空气阻力,才能让两个铁球同时着地。
⑤由此我们可以知道,雨滴从云层掉落下来,高度较高,且雨滴的重量也不算大,所以不能将其看作是自由落体运动,空气阻力的影响必须考虑在内。雨滴在下落的过程中受到两个相反方向的作用力,一个是方向向下的重力,另一个是方向向上的空气摩擦力。在雨滴下落初期,重力大于摩擦力,雨滴呈现加速度状态。并且,随着雨滴速度不断增大,摩擦力也同时增大。在下落达到一定速度后,重力和摩擦力相当,雨滴受到的力达到了平衡状态,呈现出匀速状态,此时的速度为最终速度。不管是大雨滴还是小雨滴,从云层坠落的过程中的某个时刻一定会达到匀速状态,以最终速度落地。所以,云层的高度决定雨滴的最终速度只与其自身重量相关,雨滴的重量越大,自身重力则越大,其达到的最终速度就越大。因此,同一高度落下的雨滴,重量较大的会先一步落地。
⑥雨滴的下落运动并不能被看作是简单的自由落体运动,在整个过程中,其自身重力和空气阻力都是关键影响因素。试想一下,倘若没有了空气阻力的影响,那么,下雨天人们感受到的雨滴的冲击力还会这么轻微吗?
(来源:新华网2019-06-13)
比萨斜塔的高度只有50多米,且两个铁球的质量都比较大,所以伽利略自由落体实验可以忽略空气阻力,才能让两个铁球同时着地。
材料一 李克强总理主持召开经济座谈会期间表示:“现在很多人,到什么地方先问‘有没有 Wifi’, 就是因为我们的流量费太高了!”他对有关部门负责人说,可以研究如何把流量费降下来,“薄利多销”,在网络上引发了如潮点赞。在某种程度上,李克 强总理是在代表千千万万的网民发声,是在为面临网络服务质量不佳与资费过高的用户 “维权”。李克强总理敦促“提网速降网费”,不仅关系到普通用户的体验与感受,更 可能影响“互联网+”时代的发展进程与谁能抢得有关领域的制高点。
材料二 如今,手机款式不断翻新,功能不断增多。中国城市学生几乎人手一机。农 村学生使用手机也逐渐多了起来, 一年前只有10%,现在已达到40%以上。手机进校园, 不仅浪费了学生许多学习的宝贵时间,影响听课效率;容易滋生事端,学风涣散,还严 重败坏考风,各种事故防不胜防。目前美国大部分学校不允许学生使用手机;意大利2007 年起就在全国范围内禁止学生在教室使用手机,芬兰禁止无线通讯公司直接向青少年推 销手机入网等移动通信服务,否则将被处以10万欧元的罚款;2009年1月,日本文部科 学省要求禁止学生携带手机上学,并要求制定高中学生“禁止学生在校内使用手机”等 规定;同年8月,印度教育中央委员会要求中学将手机禁用范围从教室扩展至整个校园; 2009年10月9日,法国参院通过法案,在幼儿园、小学和中学,禁止学生使用手机。在 中国,中学生能否带手机进校园,目前还没有明确的相关规定。
材料三 中国中小学生网络使用情况统计图表
图表一
项 目 | 上网时间、年龄 | ||
调查项目 | 每天都上网的学生 | 平均每天上网2小时 | 10岁以前“触网” |
所占比例 | 82.9% | 70.4% | 61% |
图表二
上网目的 | 聊天交友 | 看动漫电影下载音乐 | 玩网络游戏 | 学习调查资料 |
所占比例 | 29.63% | 49.8% | 40% | 16.3% |
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