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如图所示装置,实心铁块(ρ铁=7.9g/cm3)B、C的体积均为10cm3.当B...

如图所示装置,实心铁块(ρ=7.9g/cm3)B、C的体积均为10cm3.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,恰能使A在桌面上向右匀速运动,若水与B之间的摩擦以及滑轮处的摩擦均忽略不计,且铁块B始终在水中,则D的质量应为( )
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A.49g
B.59g
C.69g
D.79g
要解决此题,需要掌握二力平衡条件,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. 记住水的密度ρ=103kg/m3=1g/cm3 【解析】 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. 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:GC=f+GB-F浮 B、C是体积相同的实心铁块,所以重力相等.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. 根据二力平衡条件: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 则mD=ρ铁VB-2ρ水VB=7.9g/cm3×10cm3-2×1g/cm3×10cm3=59g 故选B.
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考点分析:
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