第3章 解答题精选集训

第5节  二力平衡的条件

1.（2019七下·椒江期末）据报道，马丁和新西兰科研组发明了喷气式背包，马丁背上此背包飞上5000英尺（1.52公里）高空。并借助降落伞使它最终安全降落在地面上。这次飞行持续大约10分钟，是有史以来最长的一次。据马丁说，喷气式背包很好驾驭，它的飞行原理非常简单，请解释： 

（1）喷气式背包向下快速喷气，为什么会使人腾空而起？   

（2）若不考虑空气阻力的作用，要使“喷气式背包和人”沿某一方向匀速直线飞行，背包喷出气体的方向如何？为什么？   

【答案】（1）气式背包向下快速喷气时，背包对喷出的气体施加了一个向下的力，由于物体之间力的作用是相互的，气体对背包（和人）产生了向上的推力，且力能改变物体的运动状态，所以会使背包和人腾空而起。
（2）由于“喷气式背包和人”要保持匀速直线飞行，又因为不计空气阻力，则“喷气式背包和人”所受的重力和推力是一对平衡力。根据二力平衡的条件，则“它”所受推力方向与重力相反（即竖直向上）。又根据物体之间力的作用是相互的，则背包喷出气体的方向应该是竖直向下。  

【解析】（1）气式背包向下快速喷气时，背包对喷出的气体施加了一个向下的力，由于物体之间力的作用是相互的，气体对背包（和人）产生了向上的推力，且力能改变物体的运动状态，所以会使背包和人腾空而起。
（2）由于“喷气式背包和人”要保持匀速直线飞行，又因为不计空气阻力，则“喷气式背包和人”所受的重力和推力是一对平衡力。根据二力平衡的条件，则“它”所受推力方向与重力相反（即竖直向上）。又根据物体之间力的作用是相互的，则背包喷出气体的方向应该是竖直向下。