题目内容
【题目】医生检查后说需要如图1所示冰袋冰敷,但冰袋太冷了就把它放进水里“加热”一下再用,看着冰袋飘在水上的模样,同学们想起初中学习浮沉时的情景,一时兴起,他们用手机百度了一个相关题目来重温那段美好时光,题目是这样说的:如图2所示,B、C是体积均为10cm2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始终浸没在水中,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
【答案】B
【解析】解:(1)当用铝块C时,物体A向左匀速运动,所以所受摩擦力方向水平向右. C对A的拉力FC=GC , 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 .
根据二力平衡条件可知:FC=f+FB ,
即:GC=f+GB﹣F浮 ,
由于B、C是体积均为10cm3的实心铝块.所以重力相等,即GC=GB .
因此f=F浮 . (2)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,则
D对A的拉力FD=GD , B对A的拉力FB=GB﹣F浮 .
根据二力平衡条件可知:FD+f=FB ,
即: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铝VBg﹣2ρ水VBg,
所以,mD=ρ铝VB﹣2ρ水VB=2.7g/cm3×10cm3﹣2×1g/cm3×10cm3=7g.
故选B.
【考点精析】关于本题考查的力的合成与应用和阿基米德原理,需要了解如果已知几个力的大小和方向,求合力的大小和方向称为力的合成.(求合力时,一定要注意力的方向) 注意:同一直线上的两个力,方向相同时,合力必大于其中的任何一个力.方向相反的两个力,大小相等时,合力为0;大小不等时,合力一定小于较大的力,可能大于较小的力,也可能小于较小的力;阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.这个规律叫做阿基米德原理,即 F浮= G排 =ρ液gv排才能得出正确答案.