Question

5．要使地面上的氣球能自動(dòng)升空，氣球內(nèi)充的氣體密度應(yīng)小于地面上空氣的密度（選填“大于”“等于”或“小于”）．某氣象臺(tái)釋放的氫氣球，充滿氫氣后的體積是20m³，如果氣囊重100N（包括球內(nèi)氫氣），則氣球最多能帶29N的食品升空．（ρ_空氣=1.29kg/m³，g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）當(dāng)浮力大于重力或者物體密度小于氣體密度時(shí)，物體上浮；氫氣的體積等于氣球的體積，并已知?dú)錃饷芏�，利用m=ρV計(jì)算氫氣的質(zhì)量、所受重力；
（2）已知?dú)錃馇虻捏w積，根據(jù)浮力公式F_浮=ρgV_排可求空氣對它的浮力；
根據(jù)力的合成，氫氣球受到空氣的浮力等于物體重、氫氣重和氫氣球球殼重的和，知道氫氣球球殼重、氫氣重，從而求出載重量．

解答 解：（1）氫氣球就是利用它們在空氣中的浮力來工作的，只有當(dāng)它們的密度小于空氣的密度時(shí)，才可以升空．
（2）氣球中氫氣的體積V=20m³，
空氣對氫氣球的浮力：
F_浮=ρ_空氣gV_排=ρ_空氣gV=1.29kg/m³×10N/kg×20m³=258N；
因?yàn)闅馇蚱�浮在空氣中�?br />所以F_浮=G_氣囊+G_物
即：258N=100N+G_物，
G_物=158N．
故答案為：小于；158．

點(diǎn)評 本題考查了重力的計(jì)算、浮力的計(jì)算、力的合成，能對氣球做出正確的受力分析得出F_浮=G_氣囊+G_物是本題的關(guān)鍵．