Question

【题目】医生检查后说需要如图1所示冰袋冰敷，但冰袋太冷了就把它放进水里“加热”一下再用，看着冰袋飘在水上的模样，同学们想起初中学习浮沉时的情景，一时兴起，他们用手机百度了一个相关题目来重温那段美好时光，题目是这样说的：如图2所示，B、C是体积均为10cm2的实心铝块，当B浸没在水中时，木块A恰能在水平桌面上向左匀速运动，若用铝块D替换C，使A在桌面上向右匀速运动，则D的质量应为（ρ铝=2.7g/cm3 ， 铝块B始终浸没在水中，水与B之间的摩擦以及滑轮处的摩擦均忽略不计）（ ）
A.17g
B.7g
C.10g
D.27g

Answer 1

【答案】B
【解析】解：（1）当用铝块C时，物体A向左匀速运动，所以所受摩擦力方向水平向右． C对A的拉力FC=GC ， 物体B在水中，受水对它向上的浮力，所以B对A的拉力FB=GB﹣F浮 ．
根据二力平衡条件可知：FC=f+FB ，
即：GC=f+GB﹣F浮 ，
由于B、C是体积均为10cm3的实心铝块．所以重力相等，即GC=GB ．
因此f=F浮 ． （2）若换为D，物体A向右匀速运动，所以所受摩擦力方向水平向左，则
D对A的拉力FD=GD ， B对A的拉力FB=GB﹣F浮 ．
根据二力平衡条件可知：FD+f=FB ，
即：GD+f=GB﹣F浮 ， 则GD=GB﹣f﹣F浮 又因为f=F浮 ，
所以GD=GB﹣2F浮；即：mDg=ρ铝VBg﹣2ρ水VBg，
所以，mD=ρ铝VB﹣2ρ水VB=2.7g/cm3×10cm3﹣2×1g/cm3×10cm3=7g．
故选B．
【考点精析】关于本题考查的力的合成与应用和阿基米德原理，需要了解如果已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向称为力的合成．（求合力时，一定要注意力的方向） 注意：同一直线上的两个力，方向相同时，合力必大于其中的任何一个力．方向相反的两个力，大小相等时，合力为0；大小不等时，合力一定小于较大的力，可能大于较小的力，也可能小于较小的力；阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排才能得出正确答案．