Question

气球的容积是1500m3，里面充满氦气，此时球和吊篮的质量共为200kg．标准状态下，氦气的密度为0.18kg/m3，空

Answer 1

解题思路：（1）知道气球的容积和空气的密度，利用阿基米德原理求出气球在空气中受到的浮力；

（2）已知氦气的密度和体积，根据密度公式求出氦气的质量，气球受到的浮力减掉氦气、球和吊篮的总重力即为该气球最多能带物体匀速上升的重．

已知：V=1500m³，m=200kg，ρ_氦=0.18kg/m³，ρ_空气=1.29kg/m³

求：（1）气球受到空气的浮力F_浮，（2）该气球最多能带物体匀速上升的重G_物
（1）根据阿基米德原理可得：

气球受到的浮力F_浮=ρ_空气gV_排=ρ_空气gV=1.29kg/m³×9.8N/kg×1500m³=18963N；

（2）根据ρ=[m/V]和G=mg可得，所充氦气的重力：

G₁=m₁g=ρ_氦Vg=0.18kg/m³×1500m³×9.8N/kg=2646N，

球和吊篮的重力：

G₂=m₂g=200kg×9.8N/kg=1920N，

该气球最多能带物体匀速上升的重：

G_物=F_浮-G₁-G₂=18963N-2646N-1920N=14397N．

答：（1）气球受到空气的浮力为18963N；

（2）该气球最多能带14397N的物体匀速上升．

点评：

本题考点： 浮力大小的计算；力的合成与应用；重力的计算；阿基米德原理．

考点点评： 本题考查了阿基米德原理和密度公式、重力公式的应用以及力的合成，本题的关键是分析气球的受力情况，最易出错的是忽视氢气的重力．