问题补充:
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)
答案:
7
解析分析: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.
解答: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
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