题目内容

【题目】在广场游玩时,一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块置于水平地面上,如图所示.若水平的风速逐渐增大(设空气密度不变),则下列说法中正确的是 ( )

A. 细绳的拉力逐渐增大

B. 地面受到小石块的压力逐渐减小

C. 小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大,滑动后受到的摩擦力不变

D. 小石块有可能连同气球一起被吹离地面

【答案】AC

【解析】试题以气球为研究对象,分析受力如图1所示:重力G1、空气的浮力F1、风力F、绳子的拉力T

设绳子与水平方向的夹角为α,当风力增大时,α将减小.根据平衡条件得:竖直方向:F1=G1+Tsinα,当α减小时,sinα减小,而F1G1都不变,则绳子拉力T增大.故A正确.以气球和石块整体为研究对象,分析受力如图2,根据平衡条件得:竖直方向:N+F1=G1+G2,水平方向:f=F;气球所受的浮力F1、气球的重力G1、石块的重力G2都不变,则地面对石块的支持力N不变,地面受到小石块的压力也不变.在石块滑动前,当风力F增大时,石块所受的摩擦力增大,当石块滑动后受到的摩擦力f=μN保持不变.故B错误,C正确.由于地面对石块的支持力N=G1+G2-F1保持不变,与风力无关,所以当风力增大时,小石块连同气球一起不可能被吹离地面.故D错误.故选AC

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