Question

【题目】如图所示，B、C是体积均为10cm3的实心铁块．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．若用铁块D替换C，使A在水平桌面上向右匀速运动，则D的质量应为（　　）（ρ铁=7.9g/cm3 ， 铁块B始终在水中，水与B之间的摩擦以及滑轮出的摩擦均忽略不计）

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

Answer 1

【答案】C
【解析】解：当用铁块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的实心铁块．所以重力相等，即GC=GB ．
因此f=F浮 ．
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铁VBg﹣2ρ水VBg，
所以，mD=ρ铁VB﹣2ρ水VB=7.9g/cm3×10cm3﹣2×1g/cm3×10cm3=59g
故选C．
知道处于平衡状态的物体受平衡力的作用，一对平衡力的大小相等．
B在水中，所以受到水对它的浮力作用，所以B对A的拉力为F=G﹣F浮 ．
需要对物体A进行受力分析，确定两种情况下所受摩擦力的方向．根据二力平衡的条件列出两种情况下的关系式便可解决．