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    精英家教网一氢气球的质量m=0.2kg，在无风的天气，氢气球在轻绳的牵引下静止在空中，此时轻绳的拉力F=10N．星期天，某儿童带氢气球到公园玩耍，休息时为了防止气球飞掉，把轻绳系到一质量M=4kg的木块上，如图所示，木块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.3．当有水平方向风吹来，气球受到水平风力F=kv（k为一常数，v为风速），当风速
    v
     
    1
    =3m/s时木块在地面上恰好静止．木块受到最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10 m/
    s
    2
     
    ．求：
    （1）气球受到的浮力；
    （2）若风速
    v
     
    2
    =6m/s，木块开始运动时的加速度大小．
    分析：先对气球受力分析然后根据平衡条件列方程求解；
    对气球受力分析然后正交分解求合力，由牛顿第二定律求加速度．
    解答：解：（1）无风时气球在竖直方向受重力、绳子拉力和浮力
    F浮-mg-F=0
    解得：F浮=12N
    （2）当v1=3m/s时对整体受力分析精英家教网
    F1=kv1
    在水平方向上F1-Ff=0
    在竖直方向上F浮+FN-（Mg+mg）=0
    由竖直方向上：F浮+FN-（Mg+mg）=0
    由Ff=μFN
    解得：k=3N?s/m
    Ff=9N
    若v2=6m/s  F2=kv2
    由牛顿第二定律得：F2-Ff=（m+M）a
    解得：a=2.14m/s2
    答：（1）气球受到的浮力为12N；
    （2）若风速
    v
     
    2
    =6m/s，木块开始运动时的加速度大小为2.14m/s2．
    点评：本题考查了平衡条件的运用以及牛顿第二定律，关键是正确的进行受力分析．
    练习册系列答案
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    求：（1）水平风力的大小；
    （2）人对地面的压力大小；
    （3）若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？（要求说明理由）

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    (1)  气球受到的浮力；

    (2)若风速v2=6m/s，木块开始运动时的加速度大小.

     

     

     

     

     

     

     

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    （2013河北省石家庄二模）一氢气球的质量m=0.2 kg，在无风的天气，氢气球在轻绳的牵引下静止在空中， 此时轻绳的拉力F=1ON.星期天，某儿童带氢气球到公园玩耍，休息时为了防止气球飞 掉，把轻绳系到一质量M=4 kg的木块上，如图所示，木块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.3. 当有水平方向风吹来，气球受到水平风力F=kv[k为一常数，v为风速），当风速v1=3 m/s时木块在地面上恰好静止.木块受到最大静摩 擦力等于滑动摩擦力，g=10 m/s2.求：

    (1) 气球受到的浮力；

    (2)若风速v2=6m/s，木块开始运动时的加速度大小.

     

     

     

     

     

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    （2013河北省石家庄二模）一氢气球的质量m=0.2 kg，在无风的天气，氢气球在轻绳的牵引下静止在空中， 此时轻绳的拉力F=1ON.星期天，某儿童带氢气球到公园玩耍，休息时为了防止气球飞 掉，把轻绳系到一质量M=4 kg的木块上，如图所示，木块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.3. 当有水平方向风吹来，气球受到水平风力F=kv[k为一常数，v为风速），当风速v1=3 m/s时木块在地面上恰好静止.木块受到最大静摩 擦力等于滑动摩擦力，g=10 m/s2.求：

    (1) 气球受到的浮力；

    (2)若风速v2=6m/s，木块开始运动时的加速度大小.

     

     

     

     

     

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