作业帮求解一个关于动量的问题,
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/29 19:56:37
求解一个关于动量的问题,
气球的质量是两百千克,载有质量为五十千克的人,静止在空中距离地面二十米的地方,气球下悬着一根质量可以忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了完全到达地面,这根绳子至少是多少米?
气球的质量是两百千克,载有质量为五十千克的人,静止在空中距离地面二十米的地方,气球下悬着一根质量可以忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了完全到达地面,这根绳子至少是多少米?
25米
当人下来时根据动量守恒
气球质量x气球向上速度=人的质量x人的速度
所以人下来的速度是气球上升速度的4倍
人下20米,气球自然就上5米
所以一共是25米
再问： 我有一点想不通，人下来的时候气球的受力还平衡吗？动量为什么还守衡？照你这样看，人是匀速下滑的？气球也是匀速上升的？
再答： 首先，气球悬浮在空中，是因为重力和浮力平衡抵消掉，所以我们可以直接绕过重力与浮力对整个系统的影响，把整个系统理解为不受任何外力影响的一个系统。 然后，在这个不受任何力影响的系统中，人要下来，气球就必然向上，当然就可以理解成一个动量不变的系统了。 最后，气球质量x气球向上速度=人的质量x人的速度 这个式子并不能说明匀速运动，这个式子只是说明在每一个时刻，人和气球的速度比，每一个时刻的速度比都是固定的，既然速度比固定，那么路程比必然固定 另，我觉得这么理解是最好理解的，你要是想把加速度什么的也融进去我也可以给你说一下，这样的话应该会用到积分的知识。
再问： 你说的我都懂，我就是很不明白为什么能用动能定理，人刚开始从气球上慢慢下滑，那气球的总质量并没有改变啊，气球为什么会上升？常理想的话，那肯定会上升，还有，一开始气球受力平衡，我知道，后来人下来了，气球上升了，为什么受力依然平衡…中间我似乎有个东西没有弄懂！
再答： 可以用动能定理，用动能定理的话就这么做： 因为外力和力为零，所以用势能守恒，开始状态 （人的质量+气球的质量）x开始高度x重力加速度 末状态： 人的质量x后来人的高度x重力加速度+气球的质量x后来气球高度x重力加速度 因为势能守恒，所以2个式子相等 结果绝对是一样的。 其实纯用牛顿定理做这道题也是可以的。 至于气球为什么会上升，就要用牛顿定理解释 人向下滑的时候，有静止到运动，必然有个加速的过程，加速度的方向向下的。当这个加速度存在的时候，绳子上的拉力必然减小（这个你应该懂得）。绳子上的力减小，气球的合力就不是原来的0了，而是向上，所以气球会动。
再问： 最后再问你一个，人的速度是气球的速度的四倍，为什么就是二十五米？还有，朋友，能把你Q号告诉我吗
再答： 1443928421 人的速度是气球的4倍，所以人移动的距离也是气球的4倍，人从20米的高度下来，气球就移动5米，绳子的长度是人到气球的距离，所以就是20+5=25米 最佳答案还不选啊？
当人下来时根据动量守恒
气球质量x气球向上速度=人的质量x人的速度
所以人下来的速度是气球上升速度的4倍
人下20米,气球自然就上5米
所以一共是25米
再问： 我有一点想不通，人下来的时候气球的受力还平衡吗？动量为什么还守衡？照你这样看，人是匀速下滑的？气球也是匀速上升的？
再答： 首先，气球悬浮在空中，是因为重力和浮力平衡抵消掉，所以我们可以直接绕过重力与浮力对整个系统的影响，把整个系统理解为不受任何外力影响的一个系统。 然后，在这个不受任何力影响的系统中，人要下来，气球就必然向上，当然就可以理解成一个动量不变的系统了。 最后，气球质量x气球向上速度=人的质量x人的速度 这个式子并不能说明匀速运动，这个式子只是说明在每一个时刻，人和气球的速度比，每一个时刻的速度比都是固定的，既然速度比固定，那么路程比必然固定 另，我觉得这么理解是最好理解的，你要是想把加速度什么的也融进去我也可以给你说一下，这样的话应该会用到积分的知识。
再问： 你说的我都懂，我就是很不明白为什么能用动能定理，人刚开始从气球上慢慢下滑，那气球的总质量并没有改变啊，气球为什么会上升？常理想的话，那肯定会上升，还有，一开始气球受力平衡，我知道，后来人下来了，气球上升了，为什么受力依然平衡…中间我似乎有个东西没有弄懂！
再答： 可以用动能定理，用动能定理的话就这么做： 因为外力和力为零，所以用势能守恒，开始状态 （人的质量+气球的质量）x开始高度x重力加速度 末状态： 人的质量x后来人的高度x重力加速度+气球的质量x后来气球高度x重力加速度 因为势能守恒，所以2个式子相等 结果绝对是一样的。 其实纯用牛顿定理做这道题也是可以的。 至于气球为什么会上升，就要用牛顿定理解释 人向下滑的时候，有静止到运动，必然有个加速的过程，加速度的方向向下的。当这个加速度存在的时候，绳子上的拉力必然减小（这个你应该懂得）。绳子上的力减小，气球的合力就不是原来的0了，而是向上，所以气球会动。
再问： 最后再问你一个，人的速度是气球的速度的四倍，为什么就是二十五米？还有，朋友，能把你Q号告诉我吗
再答： 1443928421 人的速度是气球的4倍，所以人移动的距离也是气球的4倍，人从20米的高度下来，气球就移动5米，绳子的长度是人到气球的距离，所以就是20+5=25米 最佳答案还不选啊？