一個質(zhì)量為24kg的氣象氣球,以20m/s的速度勻速上升,當(dāng)氣球上升到某高度時掉下一個4.0kg的重物,經(jīng)過3s 后氣球和重物之間的距離是多少?(氣球所受浮力始終不變)
分析:重物掉下后做豎直上拋運動,根據(jù)位移公式x=v0t-
1
2
gt2
,可求出經(jīng)過3s后重物與脫落點的位移.氣球原來做勻速直線運動,重物掉下后,浮力不變,將向上做勻加速運動,由牛頓第二定律求出加速度,再由位移公式求出經(jīng)過3s后氣球與脫落點的位移,即可得到經(jīng)過3s 后氣球和重物之間的距離.
解答:解:重物掉下后做豎直上拋運動,經(jīng)過3s后重物的位移為x1=v0t-
1
2
gt2
=20×3-
1
2
×10×32
=15m
重物掉下后氣球的加速度為a=
F
m
=
mg
m
=
4×10
20
=2m/s2
此過程,氣球的位移為x2=v0t+
1
2
at2
=20×3+
1
2
×2×32=69m
故經(jīng)過3s 后氣球和重物之間的距離為s=x2-x1=54m
答:經(jīng)過3s 后氣球和重物之間的距離是54m.
點評:本題在明確兩個物體運動情況的基礎(chǔ)上,運用牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求解,屬于中檔題.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:物理教研室 題型:038

一個質(zhì)量為24kg的氣象氣球以20m/s的初速度勻速上升,當(dāng)氣球升到30m高處時,有一個質(zhì)量為2kg的物體從氣球上自由落下,經(jīng)過2秒鐘后氣球和物體的距離為多少米?

 

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一個質(zhì)量為24kg的氣象氣球以20m/s的初速度勻速上升,當(dāng)氣球升到30m高處時,有一個質(zhì)量為2kg的物體從氣球上自由落下,經(jīng)過2秒鐘后氣球和物體的距離為多少米?

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

一個質(zhì)量為24kg的氣象氣球,以20m/s的速度勻速上升,當(dāng)氣球上升到50m高處時掉下一個4.0kg的重物經(jīng)3s后,氣球和重物之間的距離是多少?(g取10m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:

總質(zhì)量為24kg的氣球,以2m/s的速度豎直勻速上升。當(dāng)升至離地面300m高處時,從氣球上落下一個質(zhì)量為4kg,體積很小可以看作質(zhì)點的物體。(1)試求物體脫離氣球5s后氣球距地面的高度(6分);(2)此時物體離開地面的距離是多少(6分)?(g取10m/s2)。

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