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.10g
C.7g D.27g
答案:C
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。
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:C。
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