Question

0℃、1个标准大气压下，体积为4×10^-3m³的氢气球，在地面附近受到空气的浮力约为    N．如图中，氢气气球会上浮起来，这是因为    ．氢气球释放后，若它的运动可看成是匀速上升，则上升过程中氢气球的动能    （选填“增大”、“不变”或“减小”），重力势能    （选填“增大”、“不变”或“减小”），机械能    （选填“增大”、“不变”或“减小”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）阿基米德原理适用于气体，知道空气的密度、气球的体积（排开空气的体积），利用阿基米德原理求气球受到的浮力；
（2）根据物体的浮沉条件回答；
（3）物体具有的动能和势能统称为机械能，物体的质量越大、速度越大，动能越大；物体的质量越大、所处高度越高，重力势能越大，据此分析．
解答：解：（1）在空气中：v_排=v_气球=4×10^-3m³，ρ_空气=1.29kg/m³，
气球受到的浮力：
F_浮=ρ_空气gv_排
=1.29kg/m³×10N/kg×4×10^-3m³
≈0.05N；
（2）因为氢气球受到空气的浮力大于自身的重力，所以氢气气球将上浮；
（3）氢气球释放后，气球的质量不变、匀速上升，上升过程中氢气球的动能不变；上升的高度变大，重力势能增大，而气球的机械能等于动能和重力势能之和，气球的机械能增大．
故答案为：0.05，氢气球受到的浮力大于自身的重力，不变，增大，增大．
点评：本题考查了浮力的计算、物体的浮沉条件、影响动能和势能大小的因素，虽难度不大，但综合性强，属于常见的中考题型．