Question

【題目】卡帕多西亞是著名的熱氣球旅游圣地，乘坐熱氣球，山巒起伏，溝壑縱橫，一片又一片的“石柱森林”可以盡收眼底。如圖所示，總質(zhì)量為820 kg的熱氣球正在空中以0.5 m/s的速度勻速豎直上升，某時(shí)刻在不改變空氣對(duì)氣球作用力的前提下扔掉一些壓艙物，使氣球豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在4 s的時(shí)間內(nèi)上升了4 m。

（1）求勻加速過程的加速度大小和4 s末的速度大小；

（2）求壓艙物的總質(zhì)量；

（3）在4 s末立即完成操作，減小空氣作用力并保持氣球總質(zhì)量不再改變，使氣球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，又上升9 m后速度減為零。求勻減速階段的空氣作用力大小。（重力加速度g＝10 m/s2）

Answer 1

【答案】（1）0.25 m/s2　1.5 m/s�。�2）20 kg�。�3）7 900 N

【解析】

(1)氣球勻加速過程：

代入數(shù)據(jù)得：

氣球勻加速過程的末速度：

(2)勻速上升時(shí)：

空

勻加速上升過程的合外力：

空

聯(lián)立解得：

代入數(shù)據(jù)得：

(3)氣球勻減速過程：

代入數(shù)據(jù)得：

減速過程：

空

代入數(shù)據(jù)得：

空