Question

18．一個(gè)載重氣球在空中受到900N的浮力豎直下降時(shí)，若將所載重物向外扔出10kg的物體，這個(gè)氣球就能勻速上升，設(shè)氣球上升和下降時(shí)所受的浮力和阻力大小均不變（g取10N/kg），求：
（1）氣球下降時(shí)受到的重力；
（2）氣球上升和下降時(shí)受到的阻力．

Answer 1

分析 （1）勻速豎直上升時(shí)，處于平衡狀態(tài)，所受合力為0，符合二力平衡條件．向上的浮力與向下的重力和空氣阻力之和相等．勻速豎直下降．也符合二力平衡條件，空氣阻力不變，向上的浮力和空氣阻力之和等于向下的所載物重之和．
（2）首先對氣球進(jìn)行受力分析，因?yàn)闅馇騽蛩偕仙�，所以受到的重力和浮力作用，且重力和浮力是一對平衡力；并要分析出物體上升過程中，所受空氣的阻力方向向下；下降過程中所受空氣阻力方向向上．

解答 解：G_物=mg=10kg×10N/kg=100N，
勻速豎直上升時(shí)，所受阻力向下，受力如下圖：

則G_球=F_浮-F_阻，即G_球=1000N-F_阻 ①
勻速豎直下降時(shí)，所受阻力向上，如下圖：

則F_浮+F_阻=G_球+G_物，即1000N=G_球-F_阻+100N  ②．
由①②組成方程組解之得：
G_球=950N
F_阻=50N．
答：（1）氣球下降時(shí)受到的重力為950N．（2）氣球上升和下降時(shí)受到的阻力為50N．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生對二力平衡條件的理解和靈活運(yùn)用．