总质量为M的热气球,由于故障而在高空中以v0匀速竖直下降,为防止继续下降,在t=0时刻,从热气球上释放一个质量为m的沙袋,不计沙袋所受的空气阻力,当t=_时热气球停止下降,这时沙袋

问题描述:

总质量为M的热气球,由于故障而在高空中以v0匀速竖直下降,为防止继续下降,在t=0时刻,从热气球上释放一个质量为m的沙袋,不计沙袋所受的空气阻力,当t=______时热气球停止下降,这时沙袋的速度为______.(此时沙袋尚未着地)

气球释放沙袋后所受合力为mg,根据牛顿第二定律:mg=(M-m)a
得:a=

mg
M−m

则至停止所用的时间为t=
v0
a
=
v0(M−m)
mg

此时沙袋的速度:V=v0+gt
解得:v=
Mv0
m

故答案为:
v0(M−m)
mg
Mv0
m