Question

一個載重氣球在空中受到1000N的浮力豎直勻速上升，若在所載重物中，再加入10kg的物體，這氣球就能勻速豎直下降，設(shè)氣球勻速上升和下降時受到的浮力和阻力大小均不變，求：
（1）氣球上升時受到的重力．
（2）氣球上升和下降時受到的阻力（要求畫出氣球上升和下降時受力的示意圖）

Answer 1

分析：（1）勻速豎直上升時，處于平衡狀態(tài)，所受合力為0，符合二力平衡條件．向上的浮力與向下的重力和空氣阻力之和相等．勻速豎直下降．也符合二力平衡條件，空氣阻力不變，向上的浮力和空氣阻力之和等于向下的所載物重之和．
（2）首先對氣球進行受力分析，因為氣球勻速上升，所以受到的重力和浮力作用，且重力和浮力是一對平衡力；并要分析出物體上升過程中，所受空氣的阻力方向向下；下降過程中所受空氣阻力方向向上．

解答：解：G_物=mg=10kg×10N/kg=100N，
勻速豎直上升時，G_球=F_浮-F_阻，即G_球=1000N-F_阻 ①
勻速豎直下降時，F(xiàn)_浮+F_阻=G_球+G_物，即1000N=G_球-F_阻+100N  ②．
①②組成方程組解之得G_球=950N、F_阻=50N．
則氣球上升受力的示意圖

氣球下降時受力的示意圖：

答：（1）氣球上升時受到的重力為950N．（2）氣球上升和下降時受到的阻力為50N．

點評：本題考查學(xué)生對二力平衡條件的理解和靈活運用．