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如图所示，AB总质量为19.944kg，A为一大气球，B为一体积很大的轻容器，里面装满稀盐酸，A、B用一根质量可忽略的很细的带有两个阀门D、E的管子连着．当t＝0时，A、B静止于水平面上，突然向B中投入一质量为56g的小铁块，完全反应后(液体体积不变)A、B以5m/s的速度匀速上升；当t＝6s时，D、E关闭，细管断裂，总质量为4kg的容器B脱离A运动(不计空气阻力，气球浮力不变)，试求(g取10m/s2)：
(1)天空中气球的容积为多少(ρH2＝Q0 g·mL－1)．
(2)当物体B着地时，气球离地面的高度为多少．
答案：
解析：
解析：
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解析 首先放入铁块后A、B物块总质量变为20kg且保持不变． 对(1)首先由化学反应 Fe＋2HCl＝H2↑＋FeCl2 56 2 知H2质量为2g，且由题意知H2应完全含于A中，又由
V＝m/ρ得V＝ 对(2)要注意，容器B脱离气球后，将做竖直上抛运动，其位移大小与第一阶段系统匀速上升的位移大小相等，而气球做匀加速运动．从地面到容器B与气球的分离点，系统匀速上升，上升的高度为h＝5×6m＝30m．之后容器B做竖直上抛运动，设向上为正方向，则此过程中容器的位移为s＝30m，设物体落地所需时间为t， 则由-s＝v0t－ -30＝5t－ t＝3s，t＝-2s(舍去) 此过程中气球加速上升，合外力F＝4×10N＝40N，气球A总质量m＝16kg，由牛顿第二定律有
a＝ 设气球又上升距离 则物体落地时气球高度为 h＋ |
(mL)．
gt2得
m/s2＝2.5m/s2．
，则
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