一氢气球,以2m/s的速度匀速降落,氢气球和下面吊篮的总重为5000N.当从吊篮中丢下2000N重物后,吊篮先减速下降,后加速上升,最后以2m/s的速度匀速上升.求气球以2m/s的速度在空气中运动时受到的阻力.(假设氢气球受到向上的浮力不变)
问题描述:
一氢气球,以2m/s的速度匀速降落,氢气球和下面吊篮的总重为5000N.当从吊篮中丢下2000N重物后,吊篮先减速下降,后加速上升,最后以2m/s的速度匀速上升.求气球以2m/s的速度在空气中运动时受到的阻力.(假设氢气球受到向上的浮力不变)
答
知识点:此题主要考查了对力的平衡条件的应用,能够对两种情况下的气球进行受力分析是关键,注意浮力大小不变,阻力大小不变,方向改变.
当氢气球以2m/s的速度匀速降落时,受到重力、浮力和阻力作用,重力竖直向下,浮力和阻力竖直向上,如图所示:
则F浮+f=G ①
当从吊篮中丢下2000N重物后,以2m/s的速度匀速上升时,受到竖直向下的重力和阻力,竖直向上的浮力作用,如图所示:
则:F浮=f+G′②
联立①②得,f=
=G−G′ 2
=1000N.2000N 2
答:气球以2m/s的速度在空气中运动时受到的阻力为1000N.
答案解析:氢气球在上升和下降过程中受到的浮力及阻力大小不变,但阻力的方向发生了变化,根据力的平衡知识分析即可.
考试点:二力平衡条件的应用.
知识点:此题主要考查了对力的平衡条件的应用,能够对两种情况下的气球进行受力分析是关键,注意浮力大小不变,阻力大小不变,方向改变.