Question

1978年夏天，法国、意大利、西班牙等国家的科技工作者曾乘坐容积为33万米³的气球升入高空，气球内充满氦气．如果气球所受重力（不包括氦气）是它在低空时所受浮力的1/4，已知低空空气的密度为0.00129吨/米³，氦气的密度为0.00018吨/米³，那么该气球在低空飞行时，可吊起的重物质量至多是（ ）
A．259.9吨
B．319.3吨
C．274.7吨
D．以上答案均不正确

Answer

已知空气密度和气球容积，根据阿基米德原理可以求出气球受到的浮力，也就知道了气球的重力；
已知氦气的密度和体积，可以求出氦气的重力；
气球受到的浮力等于气球的重力加上氦气的重力再加上吊起重物的重力，据此可以知道吊起重物的质量．
【解析】
ρ空气=0.00129t/m3=1.29kg/m3，ρ氦气=0.00018t/m3=0.18kg/m3
（1）气球受到的浮力为：F气球=ρ空气gV气球=1.29kg/m3×10N/kg×3.3×105m3=4.257×106N，
气球的重力为G气球=F气球=1.06425×106N；
（2）氦气的重力G氦气=ρ氦气V氦气g=0.18kg/m3×3.3×105m3×10N/kg=5.94×105N；
（3）吊起的重物重力为G物=F气球-G气球-G氦气=4.257×106N-1.06425×106N-5.94×105N=2.59875×106N，
吊起的重物质量：m物==2.59875×105kg≈259.9t，
故选A．