Question

【題目】如圖所示，B、C是體積均為10cm3的實心鋁塊．當B浸沒在水中時，木塊A恰能在水平桌面上向左勻速運動．若用鋁塊D替換C，使A在桌面上向右勻速運動，則D的質量應為（ρ鋁=2.7g/cm3，鋁塊B始終在水中，水與B之間的摩擦以及滑輪處的摩擦均忽略不計）（ ）

A．17g B．7g C．10g D．27g

Answer 1

【答案】B

【解析】

試題分析：要解決此題，需要掌握二力平衡的條件，知道一對平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直線上．

根據二力平衡條件找出物體A在第一種情況下所受的平衡力，并根據物體運動的方向確定摩擦力的方向，根據平衡力的條件列出關系式；同樣分析第二種情況下所受的平衡力，根據同樣的方法列出關系式，從而計算出D的質量．

注意確定摩擦力的方向．同時物體B對A的拉力F=GB﹣F浮．

解：當木塊A在水平桌面上向左勻速運動時，其受摩擦力水平向右．

根據二力平衡條件：GC=f+GB﹣F浮

B、C是體積相同的實心鋁塊，所以GB=GC．所以f=F浮．

當木塊向右做勻速運動時，其受摩擦力水平向左．

根據二力平衡條件：GD+f=GB﹣F浮

GD=GB﹣F浮﹣f 又因為f=F浮

所以GD=GB﹣2F浮

即mDg=ρ鋁gVB﹣2ρ水gVB

則mD=ρ鋁VB﹣2ρ水VB=2.7g/cm3×10cm3﹣2×1g/cm3×10cm3=7g．

故選B．