質(zhì)量為M的氣球上有一質(zhì)量為m的人,共同靜止在距地面高為h的空中.現(xiàn)在從氣球中放下一根不計(jì)質(zhì)量的軟繩,人沿著軟繩下滑到地面.則軟繩至少為多長(zhǎng),人才能安全到達(dá)地面?

解析:人和氣球原來(lái)靜止,說(shuō)明人和氣球組成的系統(tǒng)所受外力(重力和浮力)的合力為零.在人沿軟繩下滑的過(guò)程中,它們所受的重力和浮力都沒變,故系統(tǒng)的合外力仍為零,動(dòng)量守恒.設(shè)人下滑過(guò)程某一時(shí)刻速度大小為v,此時(shí)氣球上升的速度大小為V,取向上方向?yàn)檎,由?dòng)量守恒定律得

MV-mv=0,即MV=mv.

由于下滑過(guò)程中的任一時(shí)刻,人和氣球的速度都滿足上述關(guān)系,故它們?cè)谶@一過(guò)程的平均速度也滿足這一關(guān)系,即=m.同乘以人下滑的時(shí)間,得t=mt,即MH=mh.

氣球上升的高度為 H=h.

人要安全到達(dá)地面,繩長(zhǎng)至少為L=H+h=h+h=h.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

質(zhì)量為 M的氣球上有一質(zhì)量為 m的猴子,如圖16-1所示.氣球和猴子靜止在離地高為 h的空中.從氣球上放下一架不計(jì)質(zhì)量的軟梯,為使猴子沿軟梯安全滑至地面,則軟梯至少應(yīng)為多長(zhǎng)?

圖16-1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

質(zhì)量為M的氣球上有一質(zhì)量為m的人,共同靜止在距地面高為h0的空中,現(xiàn)在從氣球上放下一根不計(jì)質(zhì)量的軟繩,以便這個(gè)人沿著軟繩勻速滑到地面.則軟繩至少應(yīng)為H=_________時(shí),人才能安全到達(dá)地面.(試用M、m、h0來(lái)表示繩長(zhǎng),空氣阻力不計(jì))

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質(zhì)量為M的氣球上有一質(zhì)量為m的人,共同靜止在距地面高為h0的空中,現(xiàn)在從氣球上放下一根不計(jì)質(zhì)量的軟繩,以便這個(gè)人沿著軟繩勻速滑到地面.則軟繩至少應(yīng)為H=_________時(shí),人才能安全到達(dá)地面.(試用M、m、h0來(lái)表示繩長(zhǎng),空氣阻力不計(jì))

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質(zhì)量為M的氣球上有一質(zhì)量為m的人,共同靜止在距地面高為h的空中.現(xiàn)在從氣球中放下一根不計(jì)質(zhì)量的軟繩,人沿著軟繩下滑到地面.則軟繩至少為多長(zhǎng),人才能安全到達(dá)地面?

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