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气球质量200kg截有质量为50kg的人,静止在空中距地面20m高的地方,气球下悬一质量不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为安全到达地面,则这根绳至少多长?
人与气球组成的系统动量守恒,设人的速度v1,气球的速度v2,设运动时间为t,
以人与气球组成的系统为研究对象,以向下为正方向,
由动量守恒得:m1v1-m2v2=0,则m1
s
t
-m2
s气球
t
=0,
50×
s
t
-200×
s气球
t
=0,s气球=
1
4
s=
1
4
×20m=5m,
气球球和人运动的路程之和为为绳子的长度,
则绳子长度L=s气球+s=20m+5m=25m,即绳子至少长25m长.
答:这根绳至少长25m.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

甲、乙两球在光滑水平轨道上沿同一方向运动,已知它们的动量分别是P=5kg?m/s,P=7kg?m/s,甲追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为P′=10kg?m/s,则两球质量m与m的关系可能是(  )
A.m=
3
2
m
B.m=3mC.m=4mD.m=5m

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为M的木块静止在光滑水平面上,质量为m的子弹以水平速度v0射入木块,并留在木块里.已知在子弹射入木块的过程中子弹发生的位移为s1,木块发生的位移为s2,子弹进入木块深度为s,子弹受到阻力大小恒为f,子弹射入木块后二者的共同速度为vt,不计空气阻力影响,下列说法中不正确的是(  )
A.fs1=
m
v20
2
-
mvt2
2
B.fs2=
Mvt2
2
C.fs=
m
v20
2
-
(m+M)vt2
2
D.fs=
m
v20
2
-
Mvt2
2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一小船相对地面以速度v1向东匀速行驶,若在船上以相对于地面的速率v水平向西抛出一个质量为m的重物,则小船的速度将(  )
A.不变B.增大C.减小D.改变方向

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图1所示,物块A、B的质量分别是m1=4.0kg和m2=6.0kg,用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上,物块B左侧与竖直墙相接触.另有一个物块C从t=0时刻起以一定的速度向左运动,在t=0.5s时刻与物块A相碰,碰后立即与A粘在一起不再分开.物块C的v-t图象如图2所示.试求:
(1)物块C的质量m3
(2)在5.0s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个士兵坐在皮划艇上,水的阻力不计,他连同装备和皮划艇的总质量共100kg,这个士兵用自动步枪在2s时间内沿水平方向连续射出10发子弹,每发子弹的质量为10g,子弹离开枪口时相对地面的速度是800m/s.射击前皮划艇是静止的,不计子弹射出后对总质量的影响.则每次射击后皮划艇的速度改变和连续射击时枪受到的平均反冲作用力为(  )
A.0.08m/s,40NB.0.04m/s,40N
C.8m/s,20ND.0.08m/s,20N

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,质量均为m、可视为质点的A、B两物体紧挨着放在水平面上的O点,左边有竖直墙壁M,右边在P点与光滑的、半径为R的
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圆弧槽相连,MO=ON=R.A物体与水平面间的摩擦力忽略不计,B物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.开始时两物体静止.现让A物体以初速度v0向左开始运动,设A与竖直墙壁、A与B均发生无机械能损失的碰撞.已知重力加速度为g.要使B物体第一次被A碰撞后,恰能上升至圆弧槽最高点P点,求:
(a)A物体的初速度v0为多少?
(b)B物体最终停在何处?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,轻杆两端分别系着质量为mA=2kg的圆环A和质量为mB=1kg的小球B,轻杆与A的连接处有光滑铰链,轻杆可以绕铰链自由转动.A套在光滑的水平固定横杆上,A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触,在B的左侧是半径为R=0.4m的
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圆弧.质量为mC=3kg的小球C以v0=3m/s的速度向左与B球发生正碰.已知碰后C小球恰好能做平抛运动,小球B在运动过程中恰好能与横杆接触.重力加速度取g=10m/s2,则
(1)碰后C球平抛的水平位移
(2)碰后瞬间B球的速度
(3)A、B间轻杆的长度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

质量为2kg的平板车Q上表面水平,原来静止在光滑水平面上,平板车左端静止着一块质量为2kg的物体P,一颗质量为0.01kg的子弹以700m/s的速度水平瞬间射穿P后,速度变为100m/s,若P、Q之间的动摩擦因数为0.5,则:
(1)子弹打穿P后,物体P的速度多大?
(2)若最终P没有从小车上掉下来,小车至少多长?

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