总质量为M的气球由于故障在高空以匀速v下降,为了阻止继续下降,在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋,不计空气

总质量为M的气球由于故障在高空以匀速v下降,为了阻止继续下降,在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋,不计空气力,问:
(1)经过多少时间气球停止下降?
(2)气球停止下降时,沙袋的速度为多大?
wuzunliu 1年前 已收到5个回答 举报

轩轩A 幼苗

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解题思路:先根据牛顿第二定律求出热气球释放沙袋后的加速度,根据v=at求停止所用时间;然后根据速度公式可求速度.

(1)气球匀速下降时,受力分析如图所示,

由平衡得:F=Mg…①
气球释放沙袋后,受力分析如图所示;

由于浮力不变,合力向上,产生了向上的加速度,
根据牛顿第二定律得:F-(M-m)g=(M-m)a…②
气球速度减为零,v=at…③
①②③联立解得:t=
(M−m)v
mg;
(2)由于惯性,沙袋释放时具有速度v,释放后由于只受重力,加速度为g,作竖直下抛运动,
末速度为:v′=v+gt=v+g×
(M−m)v
mg=
Mv
m.
答:(1)经过
(M−m)v
mg气球停止下降.
(2)气球停止下降时,沙袋的速度为[Mv/m].

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系.

考点点评: 解决本题的关键是选好过程,做好受力分析,然后利用牛顿第二定律和速度公式即可求解,是基础题.

1年前

5

吉林老李 幼苗

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此时热气球获得的合力就是mg,向上,它所获得的加速度就是mg/M
到停止所需要的时间就是v/a就是vM/mg
沙袋的速度就是gt=Mgv/mg

1年前

2

hjc858 幼苗

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因为匀速所以阻力f=Mg 放沙袋之后加速度a=-(M-m)g/(mg)=-(M-m)/m t=υ/a=υm/ (M-m) 沙袋u=υ+gt=υ+gυm/(M-m)

1年前

1

893liang 幼苗

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气球匀速下降过程中:阻力与重力平衡:则有:f=Mg.将m抛出后,气球收到向上的合外力mg,此时气球的加速度向上a=mg/(M-m),当气球速度为零式停止下降,用时t=v/a=(M-m)v/mg

1年前

1

南方木棉85 幼苗

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浮力=Mg
释放m球受合力=Mg-(M-m)g=mg,向上
a=mg/(M-m)向上
V=at
t=V/a=V(M-m)/mg,停止
V=V0+gt=V+V(M-m)/m=V0M/m,

1年前

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