Question

【題目】如圖所示，B、C是體積均為10cm3的實(shí)心鐵塊．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)．若用鐵塊D替換C，使A在水平桌面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，則D的質(zhì)量應(yīng)為（　�。�（ρ鐵=7.9g/cm3 ， 鐵塊B始終在水中，水與B之間的摩擦以及滑輪出的摩擦均忽略不計(jì)）

A.69g
B.10g
C.59g
D.79g

Answer 1

【答案】C
【解析】解：當(dāng)用鐵塊C時(shí)，物體A向左勻速運(yùn)動(dòng)，所以所受摩擦力方向水平向右．
C對(duì)A的拉力FC=GC ， 物體B在水中，受水對(duì)它向上的浮力，所以B對(duì)A的拉力FB=GB﹣F浮 ．
根據(jù)二力平衡條件可知：FC=f+FB ，
即：GC=f+GB﹣F浮 ，
由于B、C是體積均為10cm3的實(shí)心鐵塊．所以重力相等，即GC=GB ．
因此f=F浮 ．
若換為D，物體A向右勻速運(yùn)動(dòng)，所以所受摩擦力方向水平向左，則
D對(duì)A的拉力FD=GD ， B對(duì)A的拉力FB=GB﹣F浮 ．
根據(jù)二力平衡條件可知：FD+f=FB ，
即：GD+f=GB﹣F浮 ， 則GD=GB﹣f﹣F浮 又因?yàn)閒=F浮 ，
所以GD=GB﹣2F浮；即：mDg=ρ鐵VBg﹣2ρ水VBg，
所以，mD=ρ鐵VB﹣2ρ水VB=7.9g/cm3×10cm3﹣2×1g/cm3×10cm3=59g
故選C．
知道處于平衡狀態(tài)的物體受平衡力的作用，一對(duì)平衡力的大小相等．
B在水中，所以受到水對(duì)它的浮力作用，所以B對(duì)A的拉力為F=G﹣F浮 ．
需要對(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．根據(jù)二力平衡的條件列出兩種情況下的關(guān)系式便可解決．