一个载重气球在空中受到1000N的浮力竖直匀速上升,若在所载重物中,再加入10kg的物体,这气球就能匀速竖直下降,设气球匀速上升和下降时受到的浮力和阻力大小均不变,求

发布时间:2020-08-06 02:33:59

一个载重气球在空中受到1000N的浮力竖直匀速上升,若在所载重物中,再加入10kg的物体,这气球就能匀速竖直下降,设气球匀速上升和下降时受到的浮力和阻力大小均不变,求:
(1)气球上升时受到的重力.
(2)气球上升和下降时受到的阻力(要求画出气球上升和下降时受力的示意图)

网友回答

解:G物=mg=10kg×10N/kg=100N,
匀速竖直上升时,G球=F浮-F阻,即G球=1000N-F阻 ①
匀速竖直下降时,F浮+F阻=G球+G物,即1000N=G球-F阻+100N? ②.
①②组成方程组解之得G球=950N、F阻=50N.
则气球上升受力的示意图

气球下降时受力的示意图:

答:(1)气球上升时受到的重力为950N.(2)气球上升和下降时受到的阻力为50N.

解析分析:(1)匀速竖直上升时,处于平衡状态,所受合力为0,符合二力平衡条件.向上的浮力与向下的重力和空气阻力之和相等.匀速竖直下降.也符合二力平衡条件,空气阻力不变,向上的浮力和空气阻力之和等于向下的所载物重之和.
(2)首先对气球进行受力分析,因为气球匀速上升,所以受到的重力和浮力作用,且重力和浮力是一对平衡力;并要分析出物体上升过程中,所受空气的阻力方向向下;下降过程中所受空气阻力方向向上.

点评:本题考查学生对二力平衡条件的理解和灵活运用.
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