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，并將小石塊靜止置于水平地面上，如圖所示。若水平的風速逐漸增大（設空氣密度不變），則下列說法正確的是( )

A.細繩的拉力逐漸減小

B.小石塊有可能連同氣球一起被吹離地面

C.小石塊滑動前受到地面施加的摩擦力逐漸增大

D.地面受到小石塊的壓力逐漸減小

Answer 1

【答案】C

【解析】

A. 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錯誤。

B. 由于地面對石塊的支持力

N=G1+G2F1

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B錯誤。

CD. 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。故C正確D錯誤。