Question

11．1标准大气压条件下，氢气的密度是0.09kg/m³；空气的密度塘1.29kg/m³．有一个体积为10m³的氢气球，球壳的厚度不计，球壳重为20N．取g=1ON/kg． 问：
（1）氢气球受到的空气浮力？
（2）要使气球能匀速上升，它的下面最多能吊多重的物体？

Answer 1

分析 （1）已知氢气球的体积，根据浮力公式F_浮=ρgV_排可求空气对它的浮力；
（2）根据力的合成，氢气球受到空气的浮力等于物体重、氢气重和氢气球球壳重的和，知道氢气球球壳重，求出氢气重，从而求出载重量．

解答 解：（1）空气对氢气球的浮力：
F_浮=ρ_空气gV_排=ρ_空气gV=1.29kg/m³×10N/kg×10m³=129N；
（2）氢气重：
G_氢气=mg=ρ_氢Vg=0.09kg/m³×10m³×10N/kg=9N；
由于气球能匀速上升处于平衡状态，则F_浮=G_氢气+G_壳+G_物
所以，G_物=F_浮-G_氢气-G_壳=129N-9N-20N=100N．
答：（1）氢气球受到的空气浮力是129N；
（2）要使气球能匀速上升，它的下面最多能吊100N的物体．

点评 本题考查了重力的计算、浮力的计算、力的合成，能对气球做出正确的受力分析得出F_浮=G_氢气+G_物+G_壳是本题的关键．