问题
选择题
一个小孩在广场游玩时,将一充有氢气的气球系在一个石块上,如图所示,风沿水平方向吹,气球受到的风力F风=kSv2(k是阻力系数,S是迎风横截面积),石块开始静止于水平地面上,则( )
A.若风速逐渐增大,气球会连同石块一起离开地面
B.无论风速多大,气球连同石块都不会离开地面
C.若风速逐渐增大,气球会连同石块一起沿地面向左滑动
D.无论风速多大,气球连同石块都不会被吹动
答案
答案:C
整体分析气球与石块,受力如图所示,
处于平衡状态,风力增大,不改变竖直方向的各个力,所以不会离开地面,故不选A,选B.
因系统平衡,有F风=Ff,又有Ff≤Ffmax=μFN(μ为石块与地面的动摩擦因数),解得F风≤μFN,当F风增大时,而FN=(M+m)g-F浮不变,所以当F风增大到等于μFN时,系统会沿地面向左滑动,故选C,不选D.