一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力大小仅与速度大小有关.现欲使该气球以同样大小的速度匀速上升,则需从气球吊篮中减少

发布时间:2020-08-05 12:04:21

一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力大小仅与速度大小有关.现欲使该气球以同样大小的速度匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为________.

网友回答

2M-

解析分析:(1)气球在空气中受到重力、阻力和浮力的作用,当匀速下降时,受到的力是平衡力;
(2)气球在上升和下降时,所受阻力的方向是不同的,阻力的方向总是与运动方向相反.

解答:(1)当气球匀速下降时,重力方向竖直向下,浮力和空气阻力方向都竖直向上,这三个力之间的关系是:重力=浮力+阻力,即Mg=F+f,所以f=Mg-F
(2)当气球以同样匀速上升时,重力向竖直向下,浮力方向竖直向上,空气阻力方向竖直向下,这三个力之间的关系是:重力+阻力=浮力,设此时质量应为M′,即M′g+f=F;
(3)因此吊篮中应减少的质量为△m=M-M′=M-=M-=2M-.
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