Question

7．气球在空气中受到的向上托的力叫做浮力．一个载重气球所受的浮力．一个载重气球所受的浮力大小不变为1000N，方向竖直向上．此时正刚好匀速上升．若在所载货物中，再加入10kg的货物，则气球将匀速下降．设气球上升和下降时所受到的浮力和阻力大小均不变（g=10N/kg），求：气球所受的重力G和阻力f的大小．

Answer 1

分析 （1）匀速竖直上升时，处于平衡状态，所受合力为0，符合二力平衡条件．向上的浮力与向下的重力和空气阻力之和相等．匀速竖直下降．也符合二力平衡条件，空气阻力不变，向上的浮力和空气阻力之和等于向下的所载物重之和．
（2）首先对气球进行受力分析，因为气球匀速上升，所以受到的重力和浮力作用，且重力和浮力是一对平衡力；并要分析出物体上升过程中，所受空气的阻力方向向下；下降过程中所受空气阻力方向向上．

解答 解：G_物=mg=10kg×10N/kg=100N，
匀速竖直上升时，G_球=F_浮-f，即G_球=1000N-f    ①
匀速竖直下降时，F_浮+f=G_球+G_物，即1000N=G_球-f+100N   ②
①②组成方程组解之得：G_球=950N、f=50N．
答：气球受到的重力为950N；气球受到的阻力为50N．

点评 本题考查学生对二力平衡条件的理解和灵活运用．