Question

【題目】一個載有重物的氣球總重力為G，在空氣中受到 2100N 的豎直向上的浮力（F 浮）時，勻速豎直向上運動；如果所載重物質量再增加 20kg 的甲物體，該氣球則豎直向下做勻速運動（設氣球上升和下降時所受空氣浮力F浮和阻力f大小不變）（要求畫受力分析示意圖）求：

(1)甲物體受到的重力G0（g 取 10N/kg）；

(2)載有重物的氣球總重力G和氣球所受阻力 f。

Answer 1

【答案】(1) 200N；(2)2000N，100N

【解析】

(1)甲物體受到的重力

G0=m0g=20kg×10N/kg=200N

(2)因為氣球勻速上升，所以氣球受平衡力，氣球受到重力、阻力和浮力，受力分析圖如圖所示：

所以此時重力和阻力的合力與浮力大小相等，方向相反

G+f=F浮=2100N①

所載重物質量再增加20kg的甲物體，受力分析圖如圖所示：

氣球勻速下降時可得

G′= G+200N=f+F浮=f+2100N②

解方程①②得到

f=100N，G=2000N

答：(1)甲物體受到的重力是200N；

(2)載有重物的氣球總重力是2000N，氣球所受阻力是100N。