Question

科研人員乘氣球進(jìn)行科學(xué)考察．氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為900kg，在空中停留一段時(shí)間后，科研人員發(fā)現(xiàn)氣球因漏氣而下降，及時(shí)堵�。�堵住時(shí)氣球下降速度為l m/s，且做勻加速運(yùn)動(dòng)，4s內(nèi)下降了12m．若空氣阻力和泄漏氣體的質(zhì)量均可忽略，重力加速度 g=10m/s²，求至少拋掉多重的壓艙物才能阻止氣球加速下降．

Answer 1

解：設(shè)漏氣后氣球所受浮力為F，加速下降的加速度為a．
由s= 得a==1m/s²
由牛頓第二定律得：mg-F=ma
F=m（g-a）=8100N
拋掉的壓艙物的重量為△G=mg-F=ma=900N
答：至少拋掉900N重的壓艙物才能阻止氣球加速下降．
分析：氣球因漏氣導(dǎo)致其浮力變小，所以氣球做向下勻加速運(yùn)動(dòng)，為了阻止加速下降，因此拋掉壓艙物體，減少重力，確保安全．在此過程中，已知時(shí)間、下降的位移、初速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求出加速度，再由牛頓第二定律可得拋掉的重物．
點(diǎn)評：本題結(jié)合實(shí)際情景來將運(yùn)動(dòng)與力學(xué)題目相結(jié)合起來，主要讓學(xué)生掌握如何由運(yùn)動(dòng)去求力的問題的方法．注意最后還要用原來的重力減去現(xiàn)在的重力．