物理题急求，快来看

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/29 20:33:15
在广场游玩时，一个小孩将一个充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块放置于水平地面上．已知小石块的质量为m1，气球（含球内氢气）的质量为m2，气球体积为V，空气密度为ρ（V和ρ均视作不变量），风沿水平方向吹，风速为υ．已知空气对气球的作用力Ff = kυ（式中k为一已知系数，υ为气球相对空气的速度）．开始时，小石块静止在地面上，如图所示．
（1）若风速v在逐渐增大，小孩担心气球会连小石块一起被吹离地面，试判断是否会出现这一情况，并说明理由。（2）若细绳突然断开，已知气球飞上天空后，在气球所经过的空间中的风速v保持不变，求气球所能达到的最大速度的大小。第二问为什么把速度分解到y轴，风速不是水平的吗？

（1）不会。
对气球进行受力分析，总共受四个力：重力、绳的拉力、风力、空气浮力
建立坐标系，风力在x轴上，空气浮力在y轴上，把绳的拉力分解到轴上，可得：绳在竖直方向上的拉力等于空气浮力减去重力（是固定不变的，因为V和ρ均视作不变量），在水平方向上的拉力等于风力。绳对气球的拉力反作用于石头上，又可得：空气浮力减去气球的重力就等于绳向上拉石头的力，固定不变，不管风速多大，如果这个力一开始没有把石头带离地面的话，那它永远也不会，顶多就是克服了摩擦力把石头带离了原来的地点，却不会向上飞离地面。

（2）当气球达到最大速度时，气球只受三个力，一个是重力，一个是空气浮力，一个是空气阻力
在水平方向上，此时的气球速度一定等于风速，否则在水平方向上就不平衡了。
所以我们要讨论的就只有竖直方向上了，之所以要把速度分解到y轴，是因为气球肯定不是平着飞的，而是在空气浮力（ρgv）的作用下斜向上飞，于是就有了竖直速度，至于具体的，太麻烦了，不再说了

能出现
upg+f>(m1+m2)g 时

2问中风速是u吧？
sorry 2问不会啊

我高一， 但是我们学的s-t图像上，横轴是时间，纵轴是速度。这就是规定的，虽然看着别扭，风也确实是横着吹，但是这都是所谓的经典物理，没办法人家先规定的 ，我们就得照着来。记住是这是s-t图像的特点