Question

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，并将小石块静止置于水平地面上，如图所示．若水平的风速逐渐增大（设空气密度不变），则下列说法正确的是（ ）
A．细绳的拉力逐渐增大
B．地面受到小石块的压力逐渐减小
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

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．
【解析】

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错误，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AC