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一气球以加速度a=2m/s2下落,当它抛出一物体后,恰能以加速度a=2m/s2上升,假设气球运动过程中所受的空气阻力不计,求抛出物体的质量与气球原来质量的比.

由于气球在抛出物体前后的加速度均已知,故可取气球为研究对象.设气球的总质量为M,抛出物体的质量为m,由题意知下降时气球受到向下的重力Mg和向上的空气浮力F的作用,根据牛顿第二定律得Mg-F=Ma.
上升时气球受到向下的重力(M-m)g和向上的浮力F的作用,同理得
F-(M-m)g=(M-m)a
两式相加得   2Ma=m(g+a)
即m/M=2a/(g+a)=1/3.
【试题分析】
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?江苏)一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

一包括吊篮总质量为m的探空气球在空中匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现要使气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中抛出物体质量为(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

热气球下系一小球,以加速度a从地面由静止开始匀加速上升,经时间t1=3s小球与气球分离,分离后,小球以大小为g的加速度做匀减速运动,上升到最高点后做自由落体运动,从分离到落到地面经过时间t2=6s.(g=10m/s2)求:
(1)小球匀加速上升的加速度a;
(2)小球落地时的速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为

(A)2(M)                                                  (B) M

(C) 2M                                                  (D)0

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如图所示,一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所

受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加

速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量

为                                                         (  )

A.2(M-)          B.M-         C.2M-              D.0

 

 

 

 

 

 

 

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