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当前位置:首页 问答 初中 物理 【如图所示,一质量为m的探空气球(包括其下方的吊篮)与吊篮中物体的质量之比为1:4,若气球所受总浮力始终保持30N不变,气球受到的空气阻力与速度成正比,即f=kv,此时气球以2m/s的速】
【如图所示,一质量为m的探空气球(包括其下方的吊篮)与吊篮中物体的质量之比为1:4,若气球所受总浮力始终保持30N不变,气球受到的空气阻力与速度成正比,即f=kv,此时气球以2m/s的速】
更新时间:2025-05-24 15:13:47 专题:物理
问题描述:

如图所示,一质量为m的探空气球(包括其下方的吊篮)与吊篮中物体的质量之比为1:4,若气球所受总浮力始终保持30N不变,气球受到的空气阻力与速度成正比,即f=kv,此时气球以2m/s的速度竖直向下运动;若吊篮中的物体的质量减少一半,经过一段时间后,气球恰好以2m/s的速度竖直向上运动.求:

(1)吊篮中物体的质量?

(2)若去掉吊篮中的所有物体,气球能达到的最大速度?(吊篮所受的浮力和空气阻力忽略不计,g=10N/kg)

宋庆国回答:   气球质量为m,G球=10m,则物体重力为G物=40m   (1)当气球匀速下降时,气球受力分析如图1所示,则由平衡条件得:   F浮+f=G球+G物------①   当吊篮中物体的质量减少一半后,气球以同样匀速上升时,   气球受力分析如图2所示,则由平衡条件得:F浮=f+G球+G物------②   把F浮=30N,G球=10m,G物=40m代入①②式,解得:f=7.5N m球=0.75kg;   则m物=4m球=4×0.75kg=3kg;   (2)由f=kv1得,k=fv

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