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总质量为M的热气球由于故障在高空以速度v竖直匀速下降,为了阻止其继续下降,在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋.不计空气阻力,当t=_____时,热气球停止下降,此时沙袋的速度为______(此时沙袋未着地).
   
因为开始热气球匀速下降,所以热气球受到的浮力等于其重力,即F=Mg,释放沙袋后,对气球由动量定理(选择向下为正方向),有
[(M-m)g-F]·t=0-(M-m)v
时间t=(M-m)v/mg
在沙袋落地之前,对系统(气球及释放的重物)分析,该系统所受合外力为零,所以系统的动量守恒.取竖直向下为正方向,由动量守恒定律得Mv=mv′,解得:v′=Mv/m
即气球的速度减为零时,沙袋的速度为Mv/m.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,光滑水平面上有大小相同的两球在同一直线上运动。两球质量关系为,规定向右为正方向,两球的动量均为,运动中两球发生碰撞,碰撞后球的动量增量为,则
A.左方是球,碰撞后两球速度大小之比为2:5
B.左方是球,碰撞后两球速度大小之比为1:10
C.右方是球,碰撞后两球速度大小之比为2:5
D.右方是球,碰撞后两球速度大小之比为1:10

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

质量为490 g的木块静止在光滑水平面上,质量为10 g的子弹以500 m/s的速度水平射入木块并嵌在其中,从子弹刚射入木块至与木块相对静止的过程中,它们的共同运动速度为10 m/s.木块增加的动能为____________________J,子弹损失的动能为___________________J,产生的内能是___________________J.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示在光滑水平面上有两个小木块A和B,其质量mA=1kg、mB=4kg,它们中间用一根轻弹簧相连.一颗水平飞行的子弹质量为m0=50g,以V0=500m/s的速度在极短的时间内射穿两木块,已知射穿A木块后子弹的速度变为原米的3/5,且子弹射穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍.求:
(1)射穿A木块过程中系统损失的机械能;
(2)系统在运动过程中弹簧的最大弹性势能;

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图16-5-5所示,一个质量为m的玩具蛙蹲在质量为m′的小车的细杆上,小车放在光滑的水平桌面上.若车长为,细杆高为h,且位于小车的中点,则玩具蛙至少以多大的水平速度v0跳出时,才能落到桌面上?
 
图16-5-5

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在一质量为M、位于空中的气球下端,悬挂一根足够长的轻绳,质量为m的人抓住绳子悬在空中.开始时系统静止,现人以相对于气球的速度u向下滑动,问气球的速度为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一装有柴油的船静止于水面上,船前舱进水,堵住漏洞后用一水泵把前舱的水抽往后舱(如图所示),不计水的阻力,船的运动情况是(   )
A.向前运动B.向后运动C.静止D.无法判断

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

近年来,国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展,它利用的核反应方程是.若迎面碰撞,初速度大小分别为v1、v2. 的质量分别为m1、m2、m3、m4,反应后的速度大小为v3,方向与的运动方向相同.求中子的速度(选取的运动方向为正方向,不计释放的光子动量,不考虑相对论效应).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

水平台球桌面上母球A、目标球B和球袋洞口边缘C位于一条直线上,设A、B两球质量均为0.25kg且可视为质点,A、B间的距离为5cm,B、C间距离为x=160cm,因两球相距很近,为避免“推杆”犯规(球杆推着两球一起运动的现象),常采用“点杆”击球法(当球杆杆头接触母球的瞬间,迅速将杆抽回,母球在离杆后与目标球发生对心正碰,因碰撞时间极短,可视为完全弹性碰撞),设球与桌面的动摩擦因数为μ=0.5,为使目标球可能落入袋中,求:

①碰撞过程中A球对B球的最小冲量为多大(碰撞过程中的摩擦阻力可忽略不计)
②碰撞前瞬间A球的速度最小是多大

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