题目

物理必修一 题
科研人员乘热气球进行科学考察,气球、座舱、压舱物和科研人员重质量为990千克,气球在空中停留一段时间后漏气下降,即使堵住,堵住时气球下降速度为1m/s,且做匀加速运动,4s内下降了12m,向舱外抛出一定压舱物后气球做匀减速运动,下降速度在五分钟内减少3m/s,空气阻力和泄露空气质量不记,g=9.89m/s,求抛掉的压舱物质量.

提问时间：2021-03-13

答案

由堵住时气球下降的速度是1m/s,且做匀加速运动 4秒内降了12米
根据公式S=v0t+1/2*at^2,可知气球加速度为12=4*1+1/2*a*4*4,a=1
根据牛顿第二定律a=F/m,a=（mg-f浮）/m=（900*9.89-f浮）/900=1,f浮=8001
当重力减小后,变为减速运动,（f浮-m2g）/m2=a2
五分钟减少了3m/s,Δv=at,加速度为a2=3/（5*60）=0.01m/s
带回上式,得到（8001-m2g）/m2=0.01
m2=808.2kg
减少了900-808.2=91.8kg