一个载重气球在空中受到2000牛的浮力时匀速竖直上升,若在所载重物中再加20千克的物体,该气球就能匀速竖直下降.设气球上升和下降时受到的浮力和空气阻力大小均不变,求:气球受到的重力和空气阻力分别是多少?
解:
上升时,气球所受摩擦力方向向下,与重力方向相同.
所以 G+f=F浮
代入数据得:G+f=2000N ①
下降时,气球所受摩擦力方向向上,与浮力方向相同.
所以 G+mg=f+F浮
代入数据得:G+20kg×10N/kg=f+2000N ②
①②两式联立求解得:G=1900N f=100N
答:气球受到的重力为1900N,气球受到的空气阻力为100N.
要解决此题,首先要搞清物体处于匀速直线运动状态时,受力平衡.
并要分析出物体上升过程中,所受空气的阻力方向向下;下降过程中所受空气阻力方向向上.
点评:此题主要考查了物体平衡条件的运用.其中最关键的是分清气球在上升或下降过程中所受空气阻力的方向.
联系生活——学习物理妙招:直线传播:小孔成像影形成,瞄准射击日月食。