Question

（2013?馬鞍山一模）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，便采取措施及時(shí)堵�。�堵住時(shí)氣球下降速度為1m/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：
（1）漏氣后氣球下降的加速度
（2）漏氣后氣球所剩浮力
（3）至少拋掉質(zhì)量為多少的壓艙物才能阻止氣球加速下降．

Answer 1

分析：（1）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式即可求解加速度；
（2）由牛頓第二定律即可求解；
（3）氣球勻速下降時(shí)受力平衡，根據(jù)平衡條件列式即可求解．

解答：解：（1）由x=v₀t+

1

2

at²得：a=

2(x-v0t)

t2

=1 m/s²
（2）由牛頓第二定律：mg-F=ma   解得 F=8100 N        
（3）設(shè)拋掉的壓艙物的質(zhì)量為△m時(shí)氣球勻速下降，則有：F=（m-△m）g
解得：△m=90kg
即至少拋掉質(zhì)量為90kg的壓艙物才能阻止氣球加速下降
答：（1）漏氣后氣球下降的加速度為1 m/s²；
（2）漏氣后氣球所剩浮力為8100N；
（3）至少拋掉質(zhì)量為90kg的壓艙物才能阻止氣球加速下降．

點(diǎn)評(píng)：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．