第 34 题⚡ 动态版
甲、乙两位同学对"雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关"持有不同的意见,于是他们对此展开研究。他们从网上查到,雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积 S 成正比,与雨滴下落速度 v 的平方成正比,即 f=kSv2\mathrm{f}=\mathrm{kSv}^{2}(其中 k 为比例系数,是个定值),雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形,其半径为 r,密度为 ρ\rho,比热为 c,球的体积为 V=43πr3\mathrm{V}=\frac{4}{3} \pi \mathrm{r}^{3}。(注:所有结果均用字母表示)(1)半径为 r 的雨滴重力为 ___ 。(2)在接近地面时,大雨滴的下落速度 ___ 小雨滴的下落速度(选填"大于""等于""小于"),写出推理过程 ___ 。(3)假设半径为 r 的雨滴在近地面下落 h 高度的过程中,重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能,则雨滴的温度升高了多少?
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