问题
选择题
一小孩在广场游玩时,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.若水平的风速开始逐渐增大(假设空气密度不变),则下列说法中正确的是( )
A.细绳的拉力保持不变
B.地面受到小石块的压力逐渐减小
C.小石块有可能连同气球一起被吹离地面
D.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
答案
A、对气球受力分析,受到重力、风的推力、拉力、浮力,如图
根据共点力平衡条件,有
Tsinθ=F
Tcosθ+mg=F浮
解得
T=F2+(F浮-mg)2
当风力增大时,绳子的拉力T也增大;
故A错误;
B、C、再对气球和小石块整体受力分析,受总重力、地面支持力、浮力、风的推力和摩擦力,如图
根据共点力平衡条件,有
N=(M+m)g
f=F
当风力增大时,地面支持力不变,与风力无关,故B错误,C也错误;
D、小石块滑动前受到地面施加的摩擦力与风力平衡,故其随风力的增大而逐渐增大,滑动后受到滑动摩擦力与支持力成正比,由于支持力不变,故滑动摩擦力也不变,故D正确;
故选D.