17．科研人員利用熱氣球進(jìn)行科學(xué)探測(cè)，熱氣球、科研人員及所有裝備的總質(zhì)M=900kg．在離地400m空中停留一段時(shí)間后，由于故障，熱氣球受到的空氣浮力減�。蒲腥藛T測(cè)得氣球豎直下降時(shí)，速度在3s內(nèi)增加了6m/s．若氣球著陸的安全速度最大是4m/s，為使氣球安全著陸，科研人員向外拋出質(zhì)量m=300kg的物體，使氣球豎直向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，不考慮氣球受到的空氣阻力及拋出物體時(shí)氣球速度的變化，氣球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中浮力視為恒力，重力加速度g=l0m/s2，求拋出物體時(shí)氣球離地的最小高度．

分析 熱氣球先向下做加速運(yùn)動(dòng)，后向下做減速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用加速度定義式求出下降時(shí)的加速度，應(yīng)用牛頓第二定律求出熱氣球受到的浮力，然后應(yīng)用牛頓第二定律求出減速下降時(shí)的加速度，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式可以求出拋出物體時(shí)氣球離地的最小高度．

解答 解：設(shè)豎直下降過(guò)程中氣球收到的浮力為F，
由題意向下加速時(shí)：a1=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{6}{3}$=2m/s2，
由牛頓第二定律得：Mg-F=Ma1，
設(shè)拋出壓艙物時(shí)氣球離地高度h′，此時(shí)速度為v1，
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得：v12=2a1（h-h′），
氣球減速的加速度大小設(shè)為a2，由牛頓第二定律得：F-（M-m）g=（M-m）a2，
對(duì)勻減速過(guò)程，落地速度：v2=4m/s，
由速度位移公式得：v12-v22=2a2h′，
解得：h′=198m；
答：拋出物體時(shí)氣球離地的最小高度是198m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求拋出物體時(shí)氣球的高度，考查了牛頓第二定律的應(yīng)用，分析清楚氣球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用加速度定義式求出加速度，應(yīng)用牛頓第二定律求出浮力與加速度、應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式可以解題．

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：多選題

14．如圖所示，是汽車(chē)牽引力F和車(chē)速倒數(shù)$\frac{1}{v}$的關(guān)系圖象，若汽車(chē)質(zhì)量為2×103kg，它由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，設(shè)其中最大車(chē)速為30m/s，則（　　）
A．汽車(chē)所受阻力為2×103N
B．汽車(chē)在車(chē)速為15m/s時(shí)，功率為6×104W
C．汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為3m/s2
D．汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)所持續(xù)的時(shí)間為10s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

15．如圖所示，滑板靜止在水平軌道上，質(zhì)量m=2kg，板長(zhǎng)L=0.6m，左端A點(diǎn)到軌道上B點(diǎn)距離x=6m，滑板與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．現(xiàn)對(duì)滑板施加水平向右的推力F=10N，作用一段時(shí)間后撤去，滑板右端恰能到達(dá)B點(diǎn)，求：
（1）推力F作用的時(shí)間；
（2）推力F的最大功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖一個(gè)質(zhì)量為m的小孩，沿豎直方向的直桿，從靜止開(kāi)始以a的加速度向上爬，求：
（1）小孩對(duì)桿的作用力．
（2）如果桿長(zhǎng)為L(zhǎng)小孩從桿底端爬到桿頂端時(shí)的速度．（小孩可看作質(zhì)點(diǎn)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．有兩個(gè)空心球，外表相同，質(zhì)量、體積相同，一個(gè)是鋁球，一個(gè)是銅球，同時(shí)從一個(gè)斜面自由滾下（　�。�
A．兩球同時(shí)到底端B．先到底端的是銅球
C．先到底端的是鋁球   

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．如圖為數(shù)學(xué)中一次函數(shù)y=kx+b（k＞0，b＞0）的圖象，在物理中若令x軸和y軸分別表示某個(gè)物理量，則該圖象又可以反映在某種情況下，相應(yīng)的物理量之間的關(guān)系．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．若x軸表示時(shí)間，y軸表示下落高度，則該圖象可以反映某物體做自由落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體下落高度與時(shí)間的關(guān)系
B．若x軸表示加速度，y軸表示拉力，則該圖象可以反映起重機(jī)豎直向上提升重物過(guò)程中，鋼絲繩對(duì)重物的拉力與重物加速度之間的關(guān)系
C．若x軸表示位移，y軸表示速度，則該圖象可以反映初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度與位移的關(guān)系
D．若x軸表示緯度，y軸表示向心加速度，則該圖象可以反映地球表面不同位置的物體，隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度與它所處緯度的關(guān)系

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

9．如圖所示，傾角為θ的斜面上靜止放置三個(gè)質(zhì)量均為m的木箱，相鄰兩木箱的距離均為l．工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一與其它木箱碰撞．每次碰撞后木箱都粘在一起運(yùn)動(dòng)．整個(gè)過(guò)程中工人的推力不變，最后恰好能推著三個(gè)木箱勻速上滑．已知木箱與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．設(shè)碰撞時(shí)間極短，求
（1）工人的推力；
（2）三個(gè)木箱勻速上滑時(shí)，第三個(gè)木箱對(duì)第二個(gè)木箱的壓力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．如圖甲所示，表面絕緣、傾角θ=30°的斜面固定在水平地面上，斜面的頂端固定有彈性擋板，擋板垂直于斜面，并與斜面底邊平行．斜面所在空間有一寬度D=0.40m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其邊界與斜面底邊平行，磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，磁場(chǎng)上邊界到擋板的距離s=0.55m．一個(gè)質(zhì)量m=0.10kg、總電阻R=0.25Ω的單匝矩形閉合金屬框abcd，放在斜面的底端，其中ab邊與斜面底邊重合，ab邊長(zhǎng)L=0.50m．從t=0時(shí)刻開(kāi)始，線框在垂直cd邊沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框的ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去拉力，線框繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，并與擋板發(fā)生碰撞，碰撞過(guò)程的時(shí)間可忽略不計(jì)，且沒(méi)有機(jī)械能損失．線框向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示．已知線框在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離斜面，且保持ab邊與斜面底邊平行，線框與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$，重力加速度g取10m/s2．

（1）求線框受到的拉力F的大��；
（2）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（3）已知線框向下運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足：v=v0-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}}{mR}$x（式中v0為線框向下運(yùn)動(dòng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小，x為線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后對(duì)磁場(chǎng)上邊界的位移大�。�，求線框在斜面上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

7．如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一質(zhì)量為m、電荷量為+q（q＞0）的粒子從a點(diǎn)沿ae方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，從d點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和到達(dá)d點(diǎn)的速度大�。�

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