Question

有一種科學探測氣球，氣囊內充的是氦氣，氣球從地面豎直上升，到達最高點時速度為零．設氣球在上述過程中體積保持不變，不計空氣阻力．請分析說明氣球從地面上升到最高這一過程中，氣球速度大小的變化情況及其原因．

Answer 1

解：氦氣密度小于空氣密度時，氣球的浮力大于氣球的重力，氣球加速上升．
隨著高度的增加，空氣密度越來越小，浮力越來越小，加速度越來越小，隨著高度的增加浮力會等于重力，由于慣性，氣球繼續上升，隨著高度的增加浮力會小于重力，速度會越來越小直至為0．
分析：越到高空空氣越稀薄，空氣密度越小，根據公式F_浮=ρgV_排可知浮力越來越小，因為重力不變，氣球所受合外力在變化，所以速度也隨之變化．
點評：本題考查浮力公式的應用以及物體受力的分析，關鍵知道越向上，空氣密度越小，物體所受浮力越小，還要會判斷浮力與重力的關系，速度隨著合力的變化而變化．