Question

在廣場游玩時，一小孩將一充有氫氣的氣球用細繩系于一個小石塊上，并將小石塊靜止置于水平地面上，如圖所示．若水平的風速逐漸增大（設空氣密度不變），則下列說法正確的是（　　）

A．氣球的浮力逐漸增大

B．地面受到小石塊的壓力逐漸增大

C．小石塊不可能連同氣球一起被吹離地面

D．小石塊滑動前受到地面施加的摩擦力逐漸增大，滑動后受到的摩擦力減小

Answer 1

分析：氣球的浮力F=ρgV，與風速無關；以氣球和石塊整體為研究對象，由平衡條件分析小石塊所受地面的支持力如何變化，再由牛頓第三定律判斷地面受到小石塊的壓力變化，判斷小石塊能否滑動．

解答：解：
A、氣球的浮力F=ρgV，與風速無關，氣球的體積不變，則浮力不變．故A錯誤．
B、以氣球和石塊整體為研究對象，分析受力如圖，F₁是浮力，根據平衡條件得
    豎直方向：N+F₁=G₁+G₂，
    水平方向：f=F
氣球所受的浮力F₁、氣球的重力G₁、石塊的重力G₂都不變，則地面對石塊的支持力N不變，地面受到小石塊的壓力也不變．故B錯誤．
C、由于地面對石塊的支持力N=G₁+G₂-F₁保持不變，與風力無關，所以當風力增大時，小石塊連同氣球一起不可能被吹離地面．故C正確．
D、由上知，f=F，在石塊滑動前，當風力F增大時，石塊所受的摩擦力增大，當石塊滑動后受到的摩擦力f=μN保持不變．故D錯誤．
故選C

點評：本題是兩個物體的平衡問題，一是要靈活選擇研究對象，二是要抓住浮力、重力等不變的條件進行分析．