Question

一個小孩在廣場游玩時，將一充有氫氣的氣球系在一個石塊上，如圖所示，風沿水平方向吹，氣球受到的風力F_風＝kSv²(k是阻力系數，S是迎風橫截面積)，石塊開始靜止于水平地面上，則(　　)

A．若風速逐漸增大，氣球會連同石塊一起離開地面

B．無論風速多大，氣球連同石塊都不會離開地面

C．若風速逐漸增大，氣球會連同石塊一起沿地面向左滑動

D．無論風速多大，氣球連同石塊都不會被吹動

Answer 1

C

整體分析氣球與石塊，受力如圖所示，

處于平衡狀態，風力增大，不改變豎直方向的各個力，所以不會離開地面，故不選A，選B.
因系統平衡，有F_風＝F_f，又有F_f≤F_fmax＝μF_N(μ為石塊與地面的動摩擦因數)，解得F_風≤μF_N，當F_風增大時，而F_N＝(M＋m)g－F_浮不變，所以當F_風增大到等于μF_N時，系統會沿地面向左滑動，故選C，不選D.