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一个热气球与沙包的总质量为60kg,在空气中以加速度=5m/s2下降。求(1)为了使它匀速下降,应抛掉沙的质量是多少?(2)为了使它以同样大小的加速度上升,应抛掉沙的质量是多少?(

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

一个热气球与沙包的总质量为60kg,在空气中以加速度=5m/s2下降。求(1)为了使它匀速下降,应抛掉沙的质量是多少?(2)为了使它以同样大小的加速度上升,应抛掉沙的质量是多少?(取g=10m/s2

◎ 答案

(1)Δm=30kg(2)Δm1="40" kg

◎ 解析

(1)设浮力为F,以加速度a=5m/s2下降时有:
mg-F=ma    ···················(2分)
设匀速下降时系统总质量为m1,则有 m1g-F=0     ···················(3分)
应抛掉沙的质量为:    Δm="m-" m1    ···················(2分)
由以上三式代入数据得  Δm=30kg    ···················(1分)
(2)设以同样大小的加速度上升时系统总质量为m2,则有                                                   F- m2g= m2a   ···················(3分)
应抛掉沙的质量为       Δm1=" m-" m2    ···················(2分)
代入数据得             Δm1="40" kg    ···················(1分)
本题考查对牛顿第二定律的应用,在热气球加速下降的过程中由重力和浮力的合力提供加速度,由牛顿第二定律可求得此时的浮力大小,抛掉沙之后重力减小,浮力不变,合力向上,能保证热气球向上加速,由牛顿第二定律可求得抛掉的沙的质量

◎ 知识点

    专家分析,试题“一个热气球与沙包的总质量为60kg,在空气中以加速度=5m/s2下降。求(1)为了使它匀速下降,应抛掉沙的质量是多少?(2)为了使它以同样大小的加速度上升,应抛掉沙的质量是多少?(…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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