Question

（2012?房山區(qū)二模）如圖所示，實(shí)心鋁塊B、C的體積均為10cm³，已知鋁的密度為2.7g/cm³．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)，不計(jì)水與B之間的摩擦及滑輪與軸的摩擦，則D的質(zhì)量應(yīng)為：（　�。�

A．7g

B．10g

C．17g

D．27g

Answer 1

分析：（1）知道鋁塊的體積和密度，求出鋁塊的質(zhì)量，求出鋁塊的重力．
（2）知道鋁塊的體積，根據(jù)阿基米德原理求出鋁塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力．
（3）木塊A勻速直線向左運(yùn)動(dòng)時(shí)受到平衡力的作用，根據(jù)平衡力條件求出滑動(dòng)摩擦力．
（4）當(dāng)木塊A勻速直線向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)平衡力條件求出向左的拉力，求出D的重力，求出D的質(zhì)量．

解答：解：（1）∵ρ=

m

V

，
∴鋁塊的質(zhì)量：m=ρV=2.7g/cm³×10cm³=27g，
鋁塊重力：G=mg=0.027kg×10N/kg=0.27N，
鋁塊受到的浮力：F_浮=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.1N，
木塊右端受到的力：F_右=G-F_浮=0.27N-0.1N=0.17N，
F_左=G=0.27N，
木塊勻速直線向左運(yùn)動(dòng)，所以木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為：F_左=F_右+f，
f=F_左-0.27N-0.17N=0.1N．
（2）當(dāng)木塊向右勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)_右=F'_左+f，
F'_左=F_右-f=0.17N-0.1N=0.07N，
所以D物體的質(zhì)量為：
m=

GD

g

=

F ′ 右

g

=

0.07N

10N/kg

=0.007kg=7g．
故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題兩次運(yùn)用勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到平衡力作用，第一次根據(jù)二力平衡條件求出滑動(dòng)摩擦力，第二次根據(jù)二力平衡條件求出向左的拉力，求出D的質(zhì)量．