解题思路:气球因漏气导致其浮力变小,所以气球做向下匀加速运动,为了阻止加速下降,因此抛掉压舱物体,减少重力,确保安全.在此过程中,已知时间、下降的位移、初速度,由运动学公式可求出加速度,再由牛顿第二定律可得抛掉的重物.
设漏气后气球所受浮力为F,加速下降的加速度为a.
由s=v0t+
1
2a t2 得a=
2(s−v0t)
t2=1m/s2
由牛顿第二定律得:mg-F=ma
F=m(g-a)=8100N
抛掉的压舱物的重量为△G=mg-F=ma=900N
答:至少抛掉900N重的压舱物才能阻止气球加速下降.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 本题结合实际情景来将运动与力学题目相结合起来,主要让学生掌握如何由运动去求力的问题的方法.注意最后还要用原来的重力减去现在的重力.