Question

【題目】在廣場游玩時，一小孩將一充有氫氣的氣球用細繩系于一個小石塊上，并將小石塊置于水平地面上，如圖所示．若水平的風速逐漸增大（設空氣密度不變），則下列說法中正確的是 （ ）

A. 細繩的拉力逐漸增大

B. 地面受到小石塊的壓力逐漸減小

C. 小石塊滑動前受到地面施加的摩擦力逐漸增大，滑動后受到的摩擦力不變

D. 小石塊有可能連同氣球一起被吹離地面

Answer 1

【答案】AC

【解析】試題以氣球為研究對象，分析受力如圖1所示：重力G1、空氣的浮力F1、風力F、繩子的拉力T．

設繩子與水平方向的夾角為α，當風力增大時，α將減小．根據平衡條件得：豎直方向：F1=G1+Tsinα，當α減小時，sinα減小，而F1、G1都不變，則繩子拉力T增大．故A正確．以氣球和石塊整體為研究對象，分析受力如圖2，根據平衡條件得：豎直方向：N+F1=G1+G2，水平方向：f=F；氣球所受的浮力F1、氣球的重力G1、石塊的重力G2都不變，則地面對石塊的支持力N不變，地面受到小石塊的壓力也不變．在石塊滑動前，當風力F增大時，石塊所受的摩擦力增大，當石塊滑動后受到的摩擦力f=μN保持不變．故B錯誤，C正確．由于地面對石塊的支持力N=G1+G2-F1保持不變，與風力無關，所以當風力增大時，小石塊連同氣球一起不可能被吹離地面．故D錯誤．故選AC。