题目内容
(2008?日照模拟)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,并将小石块静止置于水平地面上,如图所示.若水平的风速逐渐增大(设空气密度不变),则下列说法正确的是( )
分析:分析气球的受力情况,根据平衡条件得出细绳的拉力与绳子与水平方向夹角的表达式,再分析绳子拉力的变化.以气球和石块整体为研究对象,由平衡条件分析小石块所受地面的支持力如何变化,再由牛顿第三定律判断地面受到小石块的压力变化,判断小石块能否滑动.
解答:解:
A、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F1、G1都不变,则绳子拉力T增大.故A正确.
B、C、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.
D、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
A、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F1、G1都不变,则绳子拉力T增大.故A正确.
B、C、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.
D、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
点评:本题是两个物体的平衡问题,一是要灵活选择研究对象,二是要抓住浮力、重力等不变的条件进行分析.
练习册系列答案
相关题目