Question

如圖所示裝置，實(shí)心鋁塊（ρ_鋁=2.7克/厘米³）B、C的體積均為10厘米³．當(dāng)B浸沒(méi)在水中時(shí)，木塊A恰能在水平桌面上向左勻速運(yùn)動(dòng)．若用鋁塊D替換C，使A在桌面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，則D的質(zhì)量應(yīng)為（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(jì)）（　�。�

A．7克

B．10克

C．17克

D．27克

Answer 1

分析：處于平衡狀態(tài)的物體受平衡力的作用，一對(duì)平衡力的大小相等．
對(duì)B進(jìn)行受力分析，B受到豎直向上的浮力、拉力以及豎直向下的重力，由于繩子對(duì)B的拉力和B對(duì)繩子的拉力大小相等，因此繩子對(duì)A的拉力為F=G-F_浮．
對(duì)物體A進(jìn)行受力分析，確定兩種情況下所受摩擦力的方向．注意滑動(dòng)摩擦力只與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)；最后根據(jù)物體A受處于平衡狀態(tài)確定所受力之間的關(guān)系．

解答：解：當(dāng)木塊A在水平桌面上向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受摩擦力水平向右．
根據(jù)物體A受平衡力可知：G_C=f+（G_B-F_浮），B、C是體積相同的實(shí)心鋁塊，所以G_B=G_C．即f=F_浮．
當(dāng)木塊向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受摩擦力水平向左．
根據(jù)物體A受平衡力可知：G_D+f=G_B-F_浮，因?yàn)閒=F_浮，所以G_D=G_B-2F_浮，
即m_Dg=ρ_鋁gV_B-2ρ_水gV_B
則m_D=ρ_鋁V_B-2ρ_水V_B=2.7g/cm³×10cm³-2×1g/cm³×10cm³=7g．
故選A．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了二力平衡條件的應(yīng)用，根據(jù)二力平衡條件找出兩種情況下相等的關(guān)系．同時(shí)注意摩擦力方向的判斷及物體B對(duì)A的拉力的確定．