(8分)气球质量为200,载有质量为50的人,静止在空中距地面20m高的地方,气球下悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这根绳-高二物理

题目简介

(8分)气球质量为200,载有质量为50的人,静止在空中距地面20m高的地方,气球下悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这根绳-高二物理

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(8分)气球质量为200,载有质量为50的人,静止在空中距地面20 m高的地方,气球下悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这根绳长至少应为多少米?(不计人的高度)
题型:计算题难度:中档来源:不详

答案

25 m
以人和气球为研究对象(系统),这个系统所受重力与空气浮力平衡,故系统动量守恒,此系统类似于人船模型。
设人的质量为,气球的质量为M,气球静止时离地高为H,当人到达地面时,气球又上升了h,则有:
, (4分)
其中, , m ,即可求得:m , (2分)
故此人要想从气球上沿绳慢慢安全到达地面,这根绳长至少应为:
H + h =" 25" m。(2分)
本题考查动量守恒定理,以人和气球为研究对象(系统),这个系统所受重力与空气浮力平衡,故系统动量守恒,此系统类似于人船模型,找到初末状态,由平均动量守恒可求得高度h

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