Question

一个载重气球在空中受到1000N的浮力时匀速竖直上升；若所载重物再增加100N，载重气球就能匀速竖直下降，设气球上升和下降时受到的浮力和阻力大小均不变，则气球上升时所受重力和阻力的合力为________N，方向________．整个气球所受合力为________N，气球所受阻力为________N．

Answer 1

1000    竖直向下    0    50
分析：（1）根据题意画出气球上升时的受力分析图，列出平衡方程，找出重力、浮力、空气阻力的关系；
（2）重物增加100N后，气球下降，画出气球下降时的受力分析图，列出平衡方程，找出重力、浮力、空气阻力的关系．
解答：解：（1））∵气球匀速上升
∴气球受平衡力
∴重力和阻力的合力与浮力大小相等，受力分析图如图1：
所以此时重力和阻力的合力与浮力大小相等，方向相反：
F_合=G+F_阻=F_浮=1000N，
并由此可得：G+F_阻=F_浮--①；
（2）G′=1000N+100N=1100N；受力分析图如图2：
气球匀速下降时可得：G′=F_阻+F_浮--②；
解方程①②得到：F_阻=50N
故答案为：1000；竖直向下；0；50．
点评：考查了平衡条件的应用，解答本题的关键是对气球进行受力分析并能列出平衡方程，运用数学的方法解答方程；气球上升时，空气阻力方向向下，气球下降时，空气阻力方向向上．