题目内容
【题目】如图所示,总质量为460 kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2,当热气球上升到180 m 时,以5 m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加速度g=10 m/s2. 关于热气球:
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(1)离开地面后热气球所受浮力是多少?
(2)从地面开始上升10s后速率
大于5 m/s,小于5 m/s还是等于5 m/s,试分析原因。
(3)匀速上升阶段的空气阻力大小是多少?
【答案】(1)4830N(2)小于(3)230N
【解析】(1)从地面刚开始竖直上升时,速度为零,故阻力为零,气球受重力和浮力,根据牛顿第二定律,有![]()
解得![]()
(2)刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2,气球是变加速运动,加速度逐渐减小,故10s后的速度大小小于5m/s
(3)以5m/s匀速上升时,根据平衡条件,有
,解得f=230N
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