Question

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(shè)空氣密度不變），則下列說法正確的是

1. A.
   細繩的拉力逐漸增大
2. B.
   地面受到小石塊的壓力逐漸減小
3. 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
4. D.
   小石塊有可能連同氣球一起被吹離地面

Answer 1

AC
分析：分析氣球的受力情況，根據(jù)平衡條件得出細繩的拉力與繩子與水平方向夾角的表達式，再分析繩子拉力的變化．以氣球和石塊整體為研究對象，由平衡條件分析小石塊所受地面的支持力如何變化，再由牛頓第三定律判斷地面受到小石塊的壓力變化，判斷小石塊能否滑動．
解答：
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(shè)繩子與水平方向的夾角為α，當風力增大時，α將減�。�根據(jù)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．
B、C、以氣球和石塊整體為研究對象，分析受力如圖2，根據(jù)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．
D、由于地面對石塊的支持力N=G₁+G₂-F₁保持不變，與風力無關(guān)，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
點評：本題是兩個物體的平衡問題，一是要靈活選擇研究對象，二是要抓住浮力、重力等不變的條件進行分析．