Question

1．B、C是體積均為10cm³的實(shí)心鋁塊，C物重0.27牛．B浸沒在水中時，所受浮力0.1牛．如圖所示，木塊A恰能在水平桌面上向左勻速運(yùn)動．若用鋁塊D替換C，A在桌面上向右勻速運(yùn)動，則D的質(zhì)量應(yīng)為7g．（ρ_鋁=2.7g/cm³，鋁塊B始終在水中，水與B之間的摩擦以及滑輪處的摩擦均忽略不計(jì)）

Answer 1

分析 （1）知道B、C的體積和密度，利用G=mg=ρVg求B、C的重力；B浸沒在水中時，排開水的體積等于鋁塊的體積，利用阿基米德原理求B受到的浮力；
（2）當(dāng)木塊A在水平桌面上向左勻速運(yùn)動時，其受摩擦力水平向右．根據(jù)物體A受平衡力可得G_C=f+（G_B-F_浮），據(jù)此摩擦力大小等于B受到的浮力；當(dāng)木塊向右做勻速運(yùn)動時，其受摩擦力水平向左，根據(jù)物體A受平衡力可知G_D+f=G_B-F_浮，據(jù)此求D的重力，再利用G=mg求其質(zhì)量．

解答 解：
（1）B、C是體積相同的實(shí)心鋁塊，
則B、C的重力：G_B=G_C=ρ_鋁Vg=2.7×10³kg/m³×10×10^-6m³×10N/kg=0.27N；
B浸沒在水中時，B受到的浮力：
F_浮B=ρ_水V_排g=ρ_水Vg=1×10³kg/m³×10×10^-6m³×10N/kg=0.1N；
（2）當(dāng)木塊A在水平桌面上向左勻速運(yùn)動時，其受到的摩擦力水平向右．
根據(jù)物體A受平衡力可得：G_C=f+（G_B-F_浮），
因G_B=G_C，所以可得摩擦力：f=F_浮，
當(dāng)木塊向右做勻速運(yùn)動時，其受到的摩擦力水平向左，
根據(jù)物體A受平衡力可得：G_D+f=G_B-F_浮，
因?yàn)閒=F_浮，
所以G_D=G_B-2F_浮=0.27N-2×0.1N=0.07N，
則D的質(zhì)量：m_D=$\frac{{G}_{D}}{g}$=$\frac{0.07N}{10N/kg}$=0.007kg=7g．
故答案為：0.27；0.1；7g．

點(diǎn)評 本題考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理的應(yīng)用，涉及到物體的受力分析，確定兩種情況下摩擦力的方向是關(guān)鍵．