题目内容
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。风沿水平方向吹,气球受到的风力
(k是阻力系数,S是迎风横截面积,v是风速)。若水平的风速逐渐增大(设空气密度不变,气球所受的空气浮力不变),则下列说法中正确的是( )
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A.细绳的拉力变大
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
D.小石块有可能连同气球一起被吹离地面
AC
【解析】
试题分析:以气球为研究对象,分析受力如图1所示:重力
、空气的浮力
、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:
,当α减小时,
减小,而
、
都不变,则绳子拉力T增大,故A正确。
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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:
,水平方向:
,气球所受的浮力
、气球的重力
、石块的重力
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
保持不变.故B错误,C正确;由于地面对石块的支持力
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。
考点:考查了力的动态平衡分析
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