在廣場游玩時，一個小孩將一充有氫氣的氣球用細繩系于一個小石塊上，并將小石塊放置于水平地面上．已知小石塊的質(zhì)量為m。，氣球(含球內(nèi)氫氣)的質(zhì)量為m2，氣球體積為V，空氣 密度為ρ(V和ρ均視作不變量)，風(fēng)沿水平方向吹，風(fēng)速為υ．已知風(fēng)對氣球的作用力f =Ku(式中K為一已知系數(shù)，u為氣 球相對空氣的速度)．開始時，小石塊靜止在地面上，如圖所示．                            

（1）若風(fēng)速υ在逐漸增大，小孩擔(dān)心氣球會連同小石塊一起被吹離地面，試判斷是否會出現(xiàn)這一情況，并說明理由．

（2）若細繩突然斷開，已知氣球飛上天空后，在氣球所經(jīng)過的空間中的風(fēng)速υ保持不變量，求氣球能達到的最大速度的大�。�


解析：

  （1）將氣球和小石塊作為一個整體：在豎直方向上，氣球(包括小石塊)受到重力G、浮力F

  和地面支持力N的作用，

 據(jù)平衡條件有    N = (m 1+m2)g —ρgV                                        ①

  由于式中N、，是與風(fēng)速υ無關(guān)的恒力，故氣球會連同小石塊不會一起被吹離地面．

  （2）氣球的運動可分解成水平方向和豎直方向的兩個分運動，達最大速度時

  氣球在水平方向做勻速運動，有

                                       υx=υ                              ②

氣球在豎直方向做勻速運動，有    

m2g+kυy =ρgV                             ③

氣球的最大速度                     

υm=                          ④

聯(lián)立求解得                  

                       ⑤

　


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，電阻，小燈泡上標(biāo)有“3V，1．5W"，電源內(nèi)阻，滑動變阻器的最大阻值為（大小未知），當(dāng)觸頭滑動到最上端時；’安培表的讀數(shù)為l A，小燈泡恰好正常發(fā)光，求：

（1）滑動變阻器的最大阻值

（2）當(dāng)觸頭滑動到最下端時，求電源的總功率及輸出功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：


科學(xué)探究活動通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題，作出假設(shè)，制定計劃，搜集證據(jù)，評估交流等。一組同學(xué)研究“運動物體所受空氣阻力與其運動速度關(guān)系”的探究過程如下：

A．有同學(xué)認(rèn)為：運動物體所受空氣阻力可能與其運動速度有關(guān)。

B．他們計劃利用一些“小紙杯”作為研究對象，用超聲波測距儀等儀器測量“小紙杯”在空中直線下落時的下落距離、速度隨時間變化的規(guī)律，以驗證假設(shè)。

C．在相同的實驗條件下，同學(xué)們首先測量了單只“小紙杯”在空中下落過程中不同時刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下表中，圖（a）是對應(yīng)的位移-時間圖線。然后將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落，分別測出它們的速度-時間圖線，如圖（b）中圖線1、2、3、4、5所示。

D．同學(xué)們對實驗數(shù)據(jù)進行分析、歸納后，證實了他們的假設(shè)。

回答下列提問：

⑴與上述過程中A、C步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)分別是___________，___________。

⑵圖（a）中的AB段反映了運動物體在做_________運動，表中X處的值為_________。

⑶圖（b）中各條圖線具有共同特點：“小紙杯”在下落開始階段做_______運動，最后“小紙杯”做______運動。

⑷比較圖（b）中的1和5，指出在1.0~1.5s時間段內(nèi)，速度隨時間變化關(guān)系的差異：_________________________________________________________________。

時間（s）

下落距離（m）

0.0

0.000

0.4

0.036

0.8

0.469

1.2

0.957

1.6

1.447

2.0

X

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科目：高中物理 來源： 題型：


一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B（中央有孔），A、B間由細繩連接著，它們處于如圖中所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成300夾角。已知B球的質(zhì)量為m，求細繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：


以力F拉一物體，使其以加速度a在水平面上做勻加速直線運動，力F的水平分量為F1，如圖所示，若以和F1大小、方向都相同的力F¢代替F拉物體，使物體產(chǎn)生加速度a¢，那么

 A．當(dāng)水平面光滑時，a¢< a

 B．當(dāng)水平面光滑時，a¢= a

 C．當(dāng)水平面粗糙時，a¢< a

 D．當(dāng)水平面粗糙時，a¢= a                                           

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，以的初速度水平拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角為的斜面上，可知物體完成這段飛行的時間為（    ）

A.      B.      C.     D.

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時間ta和tb后落到與兩拋出點水平距離相等的P點。若不計空氣阻力，下列說法正確的是

　 A．ta＞tb，va＜vb　  B．ta＞tb，va＞vb

C．ta＜tb，va＜vb    D．ta＜tb，va＞vb

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則   

A.彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h

B.若把彎管向上移動少許，則管內(nèi)氣體體積增大

C.若把彎管向下移動少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升

D.若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個靜止的鈾核（原子質(zhì)量為232.0372u）放出一個α粒子（原子質(zhì)量為4.0026u）后衰變成釷核（原子質(zhì)量為228.0287u）。（已知：原子質(zhì)量單位1u=1.67×10—27kg，1u相當(dāng)于931MeV）

（1）寫出核衰變反應(yīng)方程；

（2）算出該核衰變反應(yīng)中釋放出的核能；

（3）假設(shè)反應(yīng)中釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為釷核和α粒子的動能，則釷核獲得的動能有多大？

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同步練習(xí)冊答案