總質(zhì)量為20 kg的氣球，從地面以5 m/s的速度勻速上升，第6 s末從氣球上落下一個(gè)質(zhì)量為4 kg的重物．若不計(jì)物體所受的空氣阻力，當(dāng)物體著地時(shí)，氣球離地面的高度是多少？(設(shè)氣球的浮力大小不變，g取10 m/s2)

答案：
解析：

　　解析：氣球受到兩個(gè)力的作用，重力Mg和空氣的浮力F．當(dāng)氣球勻速上升時(shí)有Mg＝F．當(dāng)重物落下后，由于氣球受到空氣的浮力不變，重力減小，合外力方向向上，氣球向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．由于慣性，重物脫離氣球時(shí)應(yīng)有5 m/s的向上初速度，故脫離氣球后，重物做豎直上拋運(yùn)動(dòng)．氣球先后有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程：勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻加速直線運(yùn)動(dòng)．對(duì)于第一個(gè)過程，由于已知速度和時(shí)間，由s＝vt立刻得到位移s1；對(duì)第二個(gè)過程，其初速為5 m/s，加速度的大小等于減小的重力(即落下的重物的重力)除以氣球的質(zhì)量(原總質(zhì)量減去重物的質(zhì)量)來求得．因重物下落的時(shí)間正好是氣球做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，且s1剛好是重物在這段時(shí)間里的位移s1．因此可由位移公式：x＝v0t＋at2求出重物下落的時(shí)間t2，再算出氣球做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移s2，則所求氣球離地面的高度即可由兩個(gè)過程的位移之和算出．具體計(jì)算過程如下：

　　第6 s末時(shí)氣球離地面的高度

　　點(diǎn)評(píng)：求解本題有兩點(diǎn)值得注意：一是重物脫離氣球后不是做自由落體運(yùn)動(dòng)，而是由于慣性以初速v0＝5 m/s做豎直上拋運(yùn)動(dòng)；二是重物脫離氣球后，氣球加速上升的加速度的求取．同時(shí)注意兩個(gè)運(yùn)動(dòng)(或兩個(gè)物體)的相互關(guān)聯(lián)之處是解決這類問題的要點(diǎn)．


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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1—7所示，質(zhì)量為20 kg的物體受到一個(gè)始終與路面平行的力F的作用，沿abc路徑勻速地通過一座高為10 m的小山坡，物體與路面間的摩擦力始終為20 N。求作用力F將物體從a勻速地達(dá)到C所做的總功為多少？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（17分）如圖所示，質(zhì)量為80 kg的物體放在安裝在小車上的水平磅秤上，小車在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面無摩擦地向上運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)觀察到物體在磅秤上讀數(shù)為1000 N．已知斜面傾角θ＝30°，小車與磅秤的總質(zhì)量為20 kg.

 

 

 

 

 

 

 

(1)拉力F為多少？

(2)物體對(duì)磅秤的靜摩擦力為多少？

(3)若小車與斜面間有摩擦，動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面質(zhì)量為100 kg，試求斜面對(duì)地面的壓力和摩擦力分別為多少？(A一直靜止在地面上)

 

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科目：高中物理 來源：2012屆廣西省北海市合浦縣教育局教研室高一下學(xué)期期中考試物理試題（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖1—7所示，質(zhì)量為20 kg的物體受到一個(gè)始終與路面平行的力F的作用，沿abc路徑勻速地通過一座高為10 m的小山坡，物體與路面間的摩擦力始終為20 N。求作用力F將物體從a勻速地達(dá)到C所做的總功為多少？

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如圖1—7所示，質(zhì)量為20 kg的物體受到一個(gè)始終與路面平行的力F的作用，沿abc路徑勻速地通過一座高為10 m的小山坡，物體與路面間的摩擦力始終為20 N。求作用力F將物體從a勻速地達(dá)到C所做的總功為多少？

 

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