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科研人员乘气球进行科学考察。气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990kg。气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住堵住时气球下降速度为1m/s,且做匀加速运动,4s内下降了12m。为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物。此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少了3m/s。若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89m/s2,求抛掉的压舱物的质量。 
解:设堵住漏洞后,气球的初速度为v0,所受的空气浮力为F,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为m,由牛顿第二定律得mg-F=ma ①
式中a是气球下降的加速度。以此加速度在时间t内下降了h,则 ②
当向舱外抛掉质量为m'的压舱物后,有F-(m-m')g=(m-m')a' ③
式中a'是抛掉压舱物后气球的加速度。由题意,此时a'方向向上,△v=a'△t ④
式中△v是抛掉压舱物后气球在△t时间内下降速度的减少量。由①③得 ⑤
将题设数据m=990kg,v0=1m/s,t=4s,h=12m,△t=300s,△v=3m/s,g=9.89m/s2代入②④⑤式得m'=101kg
练习册系列答案
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(1)滑块第一次经过B点时速度的大小;
(2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时,对轨道上B点压力的大小;
(3)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功。

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[     ]

A.m=M  
B.m=2M  
C.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度  
D.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

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科目:高中物理 来源:期末题 题型:不定项选择

质量为m的物体沿倾角为α的粗糙斜面以加速度a下滑,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,则
[     ]
A.物体下滑的加速度为a=g(sinα+μcosα)
B.物体下滑的加速度为a=g(sinα-μcosα)
C.若物体质量增至2m而材料没变,则沿斜面加速度下滑的加速度仍为a
D.若物体质量增至2m而材料没变,则沿斜面加速度下滑的加速度仍为2a

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科目:高中物理 来源:0115 同步题 题型:单选题

质量为m的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度大小为a。当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度大小为a′,则
[     ]
A.a′=a
B.a′<2a
C.a′>2a
D.a′=2a

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科目:高中物理 来源:江苏期末题 题型:不定项选择

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[     ]
A.小球最大速度的位置随h的变化而变化
B.小球的最大速度与h无关
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传送带以v1的速度匀速运动,物体以v2的速度滑上传送带,物体速度方向与传送带运行方向相反,如图所示。已知传送带长度为L,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,则以下判断正确的是
A.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从A端离开传送带,且物体在传送带上运动的时间与v1无关
B.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能大于v1
C.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能等于v1
D.当v2、μ、I满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能小于v1

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