Question

由于流体具有粘滞性，因而物体在流体中运动要受到流体的阻力．科学家们已测得半径为R的球在流体中以速度v 运动时受流体阻力大小为F=6πηRv，其中η为流体的黏滞系数，不同流体η不同，它由流体的性质决定．某课外兴趣小组在研究性学习活动中为了测定某种流体的黏滞系数，设计如下实验：让密度为ρ=1.2×10³ kg/m³半径为R=3cm的实心球在密度为ρ₀=0.8×10³ kg/m³的透明液体中竖直下落，发现球先加速下落后匀速下落，该兴趣小组的同学用频闪摄影的方法测出球匀速下落时的速度为v=4.9m/s．若球的体积计算式为V=4πR³/3，g=9.8N/kg．则该流体的黏滞系数η为（　　）

A．  0.16N•s/m        B．   0.48N•s/m        C．   0.16N•s/m²       D．  0.48N•s/m²

Answer

C

【解析】

试题分析：根据题目中告诉的公式，变形出流体黏滞系数η的计算公式，在求出公式中涉及的F的前提下，求出黏滞系数的值．

当球在流体中匀速下降时，处于平衡状态，受力平衡；

竖直向上的有：黏滞阻力（F），实心球受到的浮力（F浮）；竖直向下的有：实心球的重力（G）．

所以有：F+F浮=G，即：

6πηRv+ρ液g•πR3=ρ球gVπR3，

变形，得：6ηv=（ρ球﹣ρ液）gR2

代入数据，得：6×η×4.9m/s=（1200kg/m3﹣800kg/m3）×9.8N/kg××（0.03m）2

计算，得：η=0.16N•s/m2

综上分析，故选C．

考点：流体压强与流速的关系；密度的计算；速度与物体运动；二力平衡条件的应用；重力的计算．