Question

15．如图所示，气球被水平风吹向一侧，设重物M和气球m组成的系统始终处于静止状态，重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　）

• A． 水平风力增加，连线的弹力增加
• B． 水平风力增加，地面对重物的摩擦力增加
• C． 无论风力大小如何变化，地面对重物的支持力始终等于（M+m）g
• D． 水平风力减小，连线与竖直方向夹角变小

Answer 1

分析 对于选项AD，隔离气球，受力分析后根据平衡条件列式得到细线拉力和角度θ的表达式进行分析；
对于选项BC，对气球和重物整体，受力分析后根据平衡条件列式求解摩擦力和支持力表达式分析．

解答 解：AD、隔离气球分析，受重力、浮力、风力和拉力，如图所示：

根据平衡条件，有：
Tsinθ=F
F_浮=Tcosθ+G
联立解得：
tanθ=$\frac{F}{{F}_{浮}-G}$
T=$\sqrt{{F}^{2}+（{F}_{浮}-G）^{2}}$
故水平风力增加，连线的弹力增加，连线与竖直方向夹角变小，故A正确，D正确；
BC、再对气球和重物整体分析，受重力G_总、支持力N′、浮力F_浮、风力F和摩擦力f，根据平衡条件，有：
f=F
N′=G_总-F_浮
故水平风力增加，地面对重物的摩擦力增加，地面对重物的支持力始终小于（M+m）g，故B正确，D错误；
故选：ABD

点评 本题考查共点力平衡条件的运用，关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象进行分析；
隔离法与整体法
①整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．
②隔离法：从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析．
③通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用．