Question

如图所示，B、C是体积均为10cm³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

B

【解析】

试题分析：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．

故选B．

【点评】此题考查了二力平衡条件的应用，根据二力平衡条件找出两种情况下相等的关系．同时注意摩擦力方向的判断及物体B对A的拉力的确定．同时还考查了有关浮力的计算．