问题 问答题

载人气球原来静止在空中,与地面距离为h,已知人的质量为m,气球质量(不含人的质量)为M.若人要沿轻绳梯返回地面,则绳梯的长度至少为多长?

答案

设人沿绳梯滑至地面,绳梯长度至少为L.以人和气球的系统为研究对

象,竖直方向动量守恒,规定竖直向下为正方向可得:

0=Mv2+mv1…①

人沿绳梯滑至地面时,气球上升的高度为L-h,速度大小:v2=

L-h
t
…②

人相对于地面下降的高度为h,速度大小为:v1=

h
t
…③

将②③代入①得:

0=M(-

L-h
t
)+m•
h
t

解得:L=

m+M
M
h

答:绳梯的长度至少为

m+M
M
h.

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