Question

2．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．若水平方向上的风速逐渐增大（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不变
• 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

Answer 1

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，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：ABC

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．