以5米/秒匀速上升的气球，当升到20米高时，从气球上落下一小球，小球的质量为500克，小球在运动过程中遇到的阻力是0.1牛，求经过多长时间达到地面．

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动的位移与速度的关系/2022-08-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

以5米/秒匀速上升的气球，当升到20米高时，从气球上落下一小球，小球的质量为500克，小球在运动过程中遇到的阻力是0.1牛，求经过多长时间达到地面．

◎ 答案

小球在离开气球前，随气球一起向上做匀速直线运动．离开气球后，由于重力和阻力的作用，小球做匀减速直线运动上升，其初速度为5米/秒，其加速度由于重力和阻力二力之和而产生（如图1）．小球达到最高点后，将做初速度为零的匀加速运动下落，其加速度由于重力和阻力二力之差而产生（如图2）．
根据牛顿第二定律，小球在上升过程中有：mg+f=ma1，

魔方格
∴a1=
mg+f
m
=
0.5×9.8+0.1
0.5
m/s2=10m/s2
上升的高度h1=
-
v20
2a1
=1.25m
上升的时间：t=
-v0
-a
=0.5s
小球从最高点下落的过程中，由牛顿第二定律得
  mg-f=ma2（向下为正
∴a2=
mg-f
m
=
0.5×9.8-0.1
0.5
m/s2=9.6m/s2
又由于下落高度h2=h1+H0=1.25m+20m=21.25m，
再由运动学公式得t2=

2h2
a2
=2.1s
所以小球从离开气球到到达地面所用时间秒t=t1+t2=2.6s．
答：经过2.6s时间达到地面．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“以5米/秒匀速上升的气球，当升到20米高时，从气球上落下一小球，小球的质量为500克，小球在运动过程中遇到的阻力是0.1牛，求经过多长时间达到地面．…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】，【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。

气球 匀速 地面 知识点 下落
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