2019年北京物理高考第24题雨滴圆盘模型的探讨

Discussion on the Question 24 of Beijing physics college entrance examination in 2019

2019年高考理综卷(北京卷)物理部分最后一题(第24题),以较为复杂的雨滴下落模型为背景,求解雨滴下落过程中克服摩擦力做的功,充分体现了运动与相互作用观和能量观等要素。题设条件给出雨滴下落受到的空气阻力正比于速度的平方,先将雨滴看成球体,来研究雨滴的收尾速度;后将雨滴简化成圆盘模型,只考虑雨滴圆盘与空气分子碰撞的情况下,证明其所受阻力正比于雨滴速度的平方。题目设计思想充分体现了“科学思维”中的模型构建、科学推理和科学论证等要素。文章对只考虑空气分子碰撞雨滴圆盘模型下所受阻力的解法进行了改进,期望与同行进行探讨。