一道有关动量的物理题一手持质量为m的小球坐在热气球下的吊篮里,气球、吊篮和人的总质量为M.气球以速度v0匀速上升,如图所

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  • (1)设x、y分别为抛出时刻小球与吊篮的速度

    由动量定理:(m+M)vo=mx+My

    F浮=(m+M)g

    抛出后小球的加速度a1=g 吊篮加速度a2=mg/M

    设A点为抛出点,B点为接球点

    根据小球:AC=x乘t0减(二分之一g乘t0平方)

    根据吊篮:AC=y乘to+二分之一a2乘to平方

    由以上式子得出:x=vo+gto/2 y=vo—mgto/2M

    由动能定理,小球的吊篮的末动能减去它们的初动能即为人所做的功

    大小为:m(m+M)g^2 * to^2/8M

    (2) 上升过程中,x减y增,当x=y时抛球者看到小球上升的高度最大

    根据两者抛出后的初速度及加速度列出运动学公式,得出x=y所需的时间t(=to/2),从而求得两者在t时间内运动的高度,再相减得出抛球者看到的小球上升的最大高度.

    h=(m+M)gto^2/8M