一个载重气球在空中匀速竖直上升时,受到的浮力是2000N.若在所载重物中再加入20kg的物体,这时气球就能匀速竖直下降.(设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小均不变.g取10N/kg)求:①气球上升时受到的重力.②气球运动时受到的阻力.

问题描述:

一个载重气球在空中匀速竖直上升时,受到的浮力是2000N.若在所载重物中再加入20kg的物体,这时气球就能匀速竖直下降.(设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小均不变.g取10N/kg)
求:①气球上升时受到的重力.②气球运动时受到的阻力.

G=mg=20kg×10N/kg=200N,
匀速竖直上升时,G=F-F,即G=2000N-F
匀速竖直下降时,F+F=G+G,即2000N=G-F+200N②.
①②组成方程组解之得G=1900N、F=100N.
答:①气球上升时受到的重力为1900N.②气球运动时受到的阻力为100N.
答案解析:匀速竖直上升时,处于平衡状态,所受合力为0,符合二力平衡条件.向上的浮力与向下的重力和空气阻力之和相等.匀速竖直下降.也符合二力平衡条件,空气阻力不变,向上的浮力和空气阻力之和等于向下的所载物重之和.
考试点:二力平衡条件的应用;力的合成与应用.
知识点:本题考查学生对二力平衡条件的理解和灵活运用.