Question

如图所示装置，实心铝块（ρ_铝=2.7g/cm³）B、C的体积均为10cm³，当B浸没在水中时，木块A恰能在粗糙的水平桌面上向左做匀速运动，若用铝块D替换C，则A在粗糙的桌面上向右做匀速运动，则D的质量为    g．（已知水的密度为1.0×10³kg/m³，铝块B始终在水中，水与B之间的粘滞阻力及滑轮的摩擦均忽略不计）

Answer

要解决此题，需要掌握二力平衡的条件，知道一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上．
根据二力平衡条件找出物体A在第一种情况下所受的平衡力，并根据物体运动的方向确定摩擦力的方向，根据平衡力的条件列出关系式；同样分析第二种情况下所受的平衡力，根据同样的方法列出关系式，从而计算出D的质量．
注意确定摩擦力的方向．同时物体B对A的拉力F=GB-F浮．
【解析】
当木块A在水平桌面上向左匀速运动时，其受摩擦力水平向右．
根据二力平衡条件：GC=f+GB-F浮，
B、C是体积相同的实心铝块，所以GB=GC．所以f=F浮．
当木块向右做匀速运动时，其受摩擦力水平向左．
根据二力平衡条件：GD+f=GB-F浮
GD=GB-F浮-f  又因为f=F浮，所以GD=GB-2F浮，
即mDg=ρ铝gVB-2ρ水gVB，
则mD=ρ铝VB-2ρ水VB=2.7g/cm3×10cm3-2×1g/cm3×10cm3=7g；
故答案为：7．