【題目】總質(zhì)量為460kg的熱氣球,從地面剛開(kāi)始豎直上升時(shí)的加速度為0.5m/s2,此時(shí)熱氣球所受阻力為零;當(dāng)熱氣球上升到175m時(shí),以10m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)有一顆質(zhì)量為0.01kg的小鉚釘從熱氣球上脫離掉落,(小鉚釘不受空氣阻力作用)小鉚釘脫離時(shí)相對(duì)熱氣球靜止。若從離開(kāi)地面后熱氣球所受浮力保持不變,且忽略小鉚釘脫落對(duì)氣球質(zhì)量的影響。上升過(guò)程中熱氣球總質(zhì)量不變,重力加速度g=10m/s2 。求:

(1)熱氣球所受浮力大小;

(2)勻速上升時(shí)熱氣球所受的空氣阻力;

(3)小鉚釘落地時(shí)熱氣球離地的高度。

【答案】(1) (2) (3) 245m

【解析】

(1)勻加速上升階段,熱氣球受重力和浮力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解浮力;
(2)勻速上升時(shí)熱氣球受重力、浮力和空氣的阻力,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式;
(3)小鉚釘做豎直上拋運(yùn)動(dòng),根位移時(shí)間關(guān)系公式列式求解時(shí)間,對(duì)氣球運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解高度

(1)氣球勻加速上升過(guò)程中,受到向上的浮力,向下的重力,根據(jù)牛頓第二定律可得:

所以;

勻速上升時(shí),氣球受到向上的浮力,向下的重力和阻力作用,三力合力為零,故有

,所以;

(3)小鉚釘先做初速度為10m/s的豎直上拋運(yùn)動(dòng),然后做自由落體運(yùn)動(dòng),豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

上升的高度為

故小鉚釘做自由落體運(yùn)動(dòng)的高度為h=175+h1=

做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

故氣球上升的高度為h2=()

故此時(shí)氣球離地的高度為: H=175m+h2=245m。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法中正確的是  

A. 大的物體不能看作質(zhì)點(diǎn),小的物體能看作質(zhì)點(diǎn)

B. 研究自行車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí),雖然車(chē)輪在轉(zhuǎn)動(dòng),但在研究某些方面時(shí),仍能將自行車(chē)視為質(zhì)點(diǎn)

C. 當(dāng)研究一列火車(chē)全部通過(guò)橋所需的時(shí)間時(shí),因?yàn)榛疖?chē)上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)相同,所以可以把火車(chē)視為質(zhì)點(diǎn)

D. 長(zhǎng)方體有形狀和大小,所以不能把長(zhǎng)方體看作質(zhì)點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻,質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng),T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬邊緣飛出。微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關(guān)于微粒在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述,正確的是

A. 末速度大小為 B. 末速度沿水平方向

C. 重力勢(shì)能減少了 D. 克服電場(chǎng)力做功為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)滑塊沿斜面靜止滑下,依次通過(guò)斜面上的A、BC三點(diǎn),如圖所示,已知AB=6m,BC=10m,滑塊經(jīng)過(guò)AB、BC兩段位移的時(shí)間都是2秒,求:

1)滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度?

2)滑塊在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度?

3)滑塊A到初始位置的距離?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(16分)為了研究過(guò)山車(chē)的原理,某物理小組提出了下列的設(shè)想:取一個(gè)與水平方向夾角為,長(zhǎng)為的傾斜軌道AB,通過(guò)微小圓弧與長(zhǎng)為的水平軌道BC相連,然后在C處設(shè)計(jì)一個(gè)豎直完整的光滑圓軌道,出口為水平軌道D,如圖所示,F(xiàn)將一個(gè)小球從距A點(diǎn)高為h="0.9" m的水平臺(tái)面上以一定的初速度水平彈出,到A點(diǎn)時(shí)速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知小球與ABBC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。10m/s2,求:

1)小球初速度的大小;

2)小球滑過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率

3)要使小球不離開(kāi)軌道,則豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】汽車(chē)以恒定功率P由靜止開(kāi)始在水平路面上啟動(dòng),其所受阻力大小恒為f,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度v1剛好滿足P=fv1,在此過(guò)程中,( )

A. 汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B. 汽車(chē)牽引力做功為

C. 汽車(chē)牽引力做功為Pt D. 汽車(chē)最終做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小大于v1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩個(gè)大小相同的小球帶有同種電荷(可看作點(diǎn)電荷),質(zhì)量分別為m1和m2,電荷量分別為q1和q2,用絕緣細(xì)線懸掛后,因靜電力而使兩懸線張開(kāi),分別與豎直方向成夾角θ1和θ2,且兩球處于同一水平線上,如圖所示.若θ12,則下述結(jié)論正確的是()

A.m1一定等于m2 B.q1一定等于 q2

C.一定滿足q1/m1=q2/m2 D.必須同時(shí)滿足m1=m2,q1=q2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】北京時(shí)間2016915日晚10時(shí)04分,中國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)F—T2”火箭將天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室成功發(fā)射升空,順利入軌并正常開(kāi)展各項(xiàng)科研活動(dòng),如圖.關(guān)于天宮二號(hào)與火箭起飛的情形,下列敘述正確的是( )

A. 天宮二號(hào)進(jìn)入運(yùn)行軌道之后,與地球之間仍然存在一對(duì)作用力與反作用力

B. 運(yùn)載火箭尾部向下噴氣,噴出的氣體對(duì)火箭產(chǎn)生反作用力,火箭獲得向上的推力

C. 運(yùn)載火箭尾部噴出的氣體對(duì)空氣產(chǎn)生作用力,空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動(dòng)力

D. 運(yùn)載火箭飛出大氣層后,由于沒(méi)有空氣,火箭雖向下噴氣,但無(wú)法獲得前進(jìn)的動(dòng)力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置的示意圖,它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r=0.10m、匝數(shù)n=20匝的線圈,磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右視圖如圖乙所示)。在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為,線圈的電阻為,它的引出線接有的小電珠L。外力推動(dòng)線圈框架的P端,使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng),便有電流通過(guò)小電珠。當(dāng)線圈運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)(摩擦等損耗不計(jì))。求:

(1)小電珠中電流的峰值;

(2)電壓表的示數(shù);

(3)t=0.01s時(shí)外力F的大。

(4)在不改變發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)的條件下,要使小燈泡的功率提高,可采取什么辦法?(至少說(shuō)出兩種方法)

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