Question

17．在熱氣球表演中（如圖），有一熱氣球正在加速上升，在其加速上升的過程中，它受到的浮力大于重力（選填“大于”、“等于”或“小于”），它的重力勢能變大 （選填“變大”、“變小”或“不變”）．如果充入氣體后的質(zhì)量是100kg，體積為150m³，氣球可以搭載950N的貨物懸浮在空中．

Answer 1

分析 （1）物體在液體中的浮沉條件：上�。篎_浮＞G，懸�。篎_浮=G，下沉：F_浮＜G；物體的浮沉條件同樣適用于氣體；
（2）影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和物體的高度；
（3）知道飛艇的體積，即排開空氣的體積，知道空氣的密度，利用阿基米德原理求飛艇受到空氣的浮力；在空中靜止不動，飛艇受到的浮力等于飛艇的重力加上飛艇載重，據(jù)此求出貨物的重力．

解答 解：（1）由物體的浮沉條件可知，氣球要加速上升所受浮力應(yīng)大于物體的重力；
（2）氣球上升過程中，質(zhì)量不變，高度升高，故重力勢能變大；
（3）飛艇在空氣中所受浮力為：
F_浮=ρ_空氣gV_排=1.3kg/m³×150m³×10N/kg=1950N；
假若在空中懸浮，F(xiàn)_浮=G_飛艇+G_載重
則G_載重=F_浮-G_飛艇=1950N-100kg×10N/kg=950N．
故答案為：大于；變大；950．

點評 本題考查了物體的浮沉條件及重力勢能的定義，屬簡單應(yīng)用．本題還考查浮力大小計算，注意阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于氣體．