14.某探空氣球(包括其下方的吊籃)與其下方吊籃中物體的質(zhì)量之比為1:4.吊籃所受的浮力和空氣阻力忽略不計(jì),氣球所受的空氣阻力與速度成正比,所受浮力始終保持不變,此時(shí)氣球以2m/s的速度豎直向下運(yùn)動(dòng).若吊籃中物體的質(zhì)量減少一半,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,氣球恰好以2m/s的速度豎直向上運(yùn)動(dòng).若去掉吊籃中所有的物體,氣球能達(dá)到的最大速度為(  )
A.3m/sB.4m/sC.5m/sD.6m/s

分析 氣球在空氣中受到重力、阻力和浮力三個(gè)力作用,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)三力平衡.若去掉吊籃中所有的物體時(shí),氣球先加速上升,隨著阻力增大,最終勻速上升,速度達(dá)到最大.對(duì)三種情況分別列出平衡方程,聯(lián)立求解所能達(dá)到的最大速度.

解答 解:設(shè)氣球的質(zhì)量為m,則物體的質(zhì)量為4m.由題意知:空氣阻力 f=kv,v1=v2=2m/s.
當(dāng)氣球以2m/s的速度勻速下降時(shí),由平衡條件有 5mg=F+kv1;①
當(dāng)?shù)趸@中物體的質(zhì)量減少一半,氣球恰好以2m/s的速度豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),由平衡條件有 3mg+kv2=F;②
去掉吊籃中所有的物體,氣球能達(dá)到的最大速度設(shè)為v.由平衡條件有 mg+kv=F;③
由①②③解得 v=6m/s
故選:D

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要正確分析氣球的受力情況,多次運(yùn)用平衡條件列式,列式時(shí)要抓住浮力不變,空氣阻力與速度成正比這些信息.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.如圖所示,質(zhì)量不同的兩個(gè)物體A和B,用跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩相連.開(kāi)始時(shí)B放在水平桌面上,A離地面有一定的高度,從靜止開(kāi)始釋放讓它們運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B始終碰不到滑輪,A著地后不反彈.不計(jì)滑輪與軸間摩擦及繩子和滑輪的質(zhì)量,用此裝置可測(cè)出B物體與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
(1)在本實(shí)驗(yàn)中需要用到的測(cè)量工具是天平,刻度尺;需要測(cè)量的物理量是A距地面的高度h,B在桌面上滑行的總距離s,A、B的質(zhì)量mA、mB;(寫(xiě)出物理量的名稱(chēng)并用字母表示)
(2)動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式為μ=$\frac{{m}_{A}h}{({m}_{A}+{m}_{B})s-{m}_{A}h}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.下列有關(guān)熱現(xiàn)象的敘述中正確的是(  )
A.布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.物體的內(nèi)能增加,一定要吸收熱量
C.凡是不違背能量守恒定律的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想,都是能夠?qū)崿F(xiàn)的
D.物體的溫度為0℃時(shí),物體分子的平均動(dòng)能為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.蹦極運(yùn)動(dòng)員將彈性長(zhǎng)繩系在雙腳上,彈性繩的另一端固定在高處的跳臺(tái)上,運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)上跳下后,會(huì)在空中上下往復(fù)多次,最后停在空中.如果把運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn),忽略運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的初速度和水平方向的運(yùn)動(dòng),以運(yùn)動(dòng)員一長(zhǎng)繩和地球作為一個(gè)系統(tǒng),規(guī)定繩沒(méi)有伸長(zhǎng)時(shí)的彈性勢(shì)能為零,以跳臺(tái)處為重力勢(shì)能的零點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)上跳下后,則( 。
A.由于有機(jī)械能損失,第一次反彈后上升的最大高度一定低于跳臺(tái)的高度
B.第一次下落到最低位置處系統(tǒng)的動(dòng)能為零,彈性勢(shì)能最大
C.跳下后系統(tǒng)動(dòng)能最大時(shí)刻的彈性勢(shì)能為零
D.最后運(yùn)動(dòng)員停在空中時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.(1)固定在水平面上的氣缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,氣缸壁是導(dǎo)熱的,缸外環(huán)境保持恒溫,大氣壓強(qiáng)恒定不變,活塞與氣缸壁光滑接觸且不漏氣.現(xiàn)用水平外力拉活塞緩慢地向右移動(dòng)一段距離,在此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是A
A.該氣體溫度不變,壓強(qiáng)減小
B.該氣體壓強(qiáng)不變,溫度降低
C.水平外力大小不變
D.因?yàn)橛兴酵饬ψ饔,此過(guò)程違反熱力學(xué)第二定律
(2)(1)所研究的過(guò)程中,如果環(huán)境溫度發(fā)生變化,氣缸中的氣體推動(dòng)活塞做功3×105J,同時(shí)吸收熱量為2×105J,則此過(guò)程中理想氣體的內(nèi)能是增加還是減少?增加或減少了多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

19.如圖所示,重為500N的某人站在重為350N的木板上,木板成水平狀態(tài),整個(gè)裝置在空中保持靜止,每個(gè)滑輪自重為50N,不計(jì)摩擦和繩重,則人對(duì)繩子的拉力大小為81.25N.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.已知光滑斜面的全長(zhǎng)為L(zhǎng),一滑塊以某一速度從離斜面頂端$\frac{L}{4}$處向上滑,剛好能運(yùn)動(dòng)到斜面頂端,然后又向下滑回到斜面底端,若向上滑到頂端的最后一秒內(nèi)與向下滑到底端的最后一秒內(nèi)通過(guò)的位移大小之比為1:7,則( 。
A.滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為6s
B.第2s初與第3s末的速度相等
C.第一個(gè)2s內(nèi)的位移與第二個(gè)2s內(nèi)的位移之差為零
D.第1s內(nèi)的位移與第3s內(nèi)的位移大小之比為3:1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.如圖所示,S1、S2是兩個(gè)相干水波波源,它們振動(dòng)同步且振幅相同,實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷,其中d點(diǎn)處于圖示波峰和波谷的正中間位置,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.a點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)
B.d點(diǎn)振動(dòng)減弱
C.$\frac{1}{4}$周期后,d點(diǎn)處于波峰處
D.c點(diǎn)始終處于波谷處,b點(diǎn)始終處于波峰處

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.在介質(zhì)中有一沿水平方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波.某時(shí)刻一質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.1s到達(dá)最大位移處,在這段時(shí)間內(nèi)波傳播了0.5m.則這列波( 。
A.周期是0.2 sB.波長(zhǎng)可能是$\frac{2}{9}$m
C.波速是2 m/sD.經(jīng)1.6 s一定傳播了8 m

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