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,人才能安全到達(dá)地面?
   
人和氣球原來靜止,說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@一過程的平均速度也滿足這一關(guān)系,即 M=m.同乘以人下滑的時(shí)間,得Mt=mt,即MH=mh.氣球上升的高度為 H=h.
人要安全到達(dá)地面,繩長至少為L=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 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖16-1-3所示為氣墊導(dǎo)軌上兩個(gè)滑塊A、B相互作用后運(yùn)動(dòng)過程的頻閃照片,頻閃的頻率為10 Hz.開始兩個(gè)滑塊靜止,它們之間有一根被壓縮的輕彈簧,滑塊用繩子連接,繩子燒斷后,兩個(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng).已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200 g、300 g.根據(jù)照片記錄的信息,釋放彈簧,A、B離開彈簧后,A滑塊做___________運(yùn)動(dòng),其速度大小為___________.本實(shí)驗(yàn)得出“在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),兩木塊組成的系統(tǒng)速度與質(zhì)量乘積mv守恒”這一結(jié)論的依據(jù)是________________.

圖16-1-3

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,長木板ab的b端固定一擋板,木板連同擋板的質(zhì)量為M="4.0" kg,a、b間距離s="2.0" m.木板位于光滑水平面上.在木板a端有一小物塊,其質(zhì)量m="1.0" kg,小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,它們都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)令小物塊以初速v0="4.0" m/s 沿木板向前滑動(dòng),直到和擋板相碰.碰撞后,小物塊恰好回到a端而不脫離木板.求碰撞過程中損失的機(jī)械能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一質(zhì)量為6×103 kg的火箭從地面豎直向上發(fā)射,若火箭噴射燃料氣體的速率(相對(duì)于火箭)為103 m/s,求:
(1)每秒鐘噴出多少氣體才能有克服火箭重力所需的推力?
(2)每秒鐘噴出多少氣體才能使火箭在開始時(shí)有20 m/s2的加速度?(取g="10" m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)人在地面上立定跳遠(yuǎn)最好成績是s.假設(shè)他站在靜止于地面的小車的A端(車與地面的摩擦不計(jì)),如圖8-5-4所示,他欲從A端跳上L遠(yuǎn)處的站臺(tái)上,則……(   )

圖8-5-4
A.只要L<s,他一定能跳上站臺(tái)
B.只要L<s,他有可能跳上站臺(tái)
C.只要L=s,他一定能跳上站臺(tái)
D.只要L=s,他有可能跳上站臺(tái)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑水平面上停放著一輛平板車,車上站著質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)人.現(xiàn)兩人都以相同的對(duì)地速度,從車尾跳下車.如果兩人同時(shí)跳下車,車的運(yùn)動(dòng)速度為v1;如果兩人是先后跳下車,車的運(yùn)動(dòng)速度為v2.則(   )
A.一定有v1=v2B.一定有v1>v2C.一定有v1<v2D.與m1和m2的大小有關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量均為m的兩塊完全相同的木塊A、B,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木塊A、B間夾有一小塊炸藥(炸藥的質(zhì)量可以忽略不計(jì))。讓A、B以初速度v0一起從O點(diǎn)滑出,滑行一段距離后到達(dá)P點(diǎn),速度變?yōu)関0/2,此時(shí)炸藥爆炸使木塊A、B脫離,發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置,木塊A繼續(xù)沿水平方向前進(jìn)。已知O、P兩點(diǎn)間的距離為x,炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能50%轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能,爆炸時(shí)間很短可以忽略不計(jì),求:

i. 木塊與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
ii.炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一輛小車靜止在光滑水平面上,A、B兩人分別站在車的兩端.當(dāng)兩人同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)時(shí):(  )

A.若小車不動(dòng),兩人速率一定相等;      
B.若小車向左運(yùn)動(dòng),A的動(dòng)量一定比B的。
C.若小車向左運(yùn)動(dòng),A的動(dòng)量一定比B的大;
D.若小車向右運(yùn)動(dòng),A的動(dòng)量一定比B的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(選修模塊3-5)(15分)
小題1:下列物理實(shí)驗(yàn)中,能說明粒子具有波動(dòng)性的是            
A.通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系,證明了愛因斯坦方程的正確性
B.通過測(cè)試多種物質(zhì)對(duì)X射線的散射,發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長變大的成分
C.通過電子雙縫實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象
D.利用晶體做電子束衍射實(shí)驗(yàn),證實(shí)了電子的波動(dòng)性
小題2:氫原子的能級(jí)如圖所示.有一群處于n=4能級(jí)的氫原子,這群氫原子能發(fā)出      種譜線,發(fā)出的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,則該金屬的逸出功應(yīng)小于    eV.

小題3:近年來,國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃取得了重大進(jìn)展,它利用的核反應(yīng)方程是H +H→He+n.若H和H迎面碰撞,初速度大小分別為v1、v2H、H、He、n的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4,反應(yīng)后He的速度大小為v3,方向與H的運(yùn)動(dòng)方向相同,求中子n的速度
(選取m的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍挥?jì)釋放的光子的動(dòng)量,不考慮相對(duì)論效應(yīng)).

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