(8分)气球质量为200,载有质量为50的人,静止在空中距地面20m高的地方,气球下悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这根绳

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(8分)气球质量为200,载有质量为50的人,静止在空中距地面20 m高的地方,气球下悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这根绳长至少应为多少米?(不计人的高度)

◎ 答案

25 m

◎ 解析

以人和气球为研究对象(系统),这个系统所受重力与空气浮力平衡,故系统动量守恒,此系统类似于人船模型。
设人的质量为,气球的质量为M,气球静止时离地高为H,当人到达地面时,气球又上升了h,则有:
, (4分)
其中, , m ,即可求得:m , (2分)
故此人要想从气球上沿绳慢慢安全到达地面,这根绳长至少应为:
H + h =" 25" m。(2分)
本题考查动量守恒定理,以人和气球为研究对象(系统),这个系统所受重力与空气浮力平衡,故系统动量守恒,此系统类似于人船模型,找到初末状态,由平均动量守恒可求得高度h

◎ 知识点

    专家分析,试题“(8分)气球质量为200,载有质量为50的人,静止在空中距地面20m高的地方,气球下悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这根绳…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  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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