Question

物理必修一 题

科研人员乘热气球进行科学考察，气球、座舱、压舱物和科研人员重质量为990千克，气球在空中停留一段时间后漏气下降，即使堵住，堵住时气球下降速度为1m/s，且做匀加速运动，4s内下降了12m，向舱外抛出一定压舱物后气球做匀减速运动，下降速度在五分钟内减少3m/s，空气阻力和泄露空气质量不记，g=9.89m/s，求抛掉的压舱物质量。

Answer 1

由堵住时气球下降的速度是1m/s，且做匀加速运动 4秒内降了12米
根据公式S=v0t+1/2*at^2，可知气球加速度为12=4*1+1/2*a*4*4，a=1
根据牛顿第二定律a=F/m， a=（mg-f浮）/m=（900*9.89-f浮）/900=1， f浮=8001
当重力减小后，变为减速运动， （f浮-m2g）/m2=a2
五分钟减少了3m/s，Δv=at，加速度为a2=3/（5*60）=0.01m/s
带回上式，得到（8001-m2g）/m2=0.01
m2=808.2kg
减少了900-808.2=91.8kg

Answer 2

v0=1m/s,v1=1+4a1,v2=1+4a1-3，s=12由题意可列出下列方程
v1^2-v0^2=2a1s
a1=(Mg-f)/M
a2=(M-m)g/(M-m)
v2=v1+a2*(300)
连理以上方程可求解

追问

• 浮力不变吗？