Question

13．如圖甲所示，在A的兩側(cè)分別掛上柱狀重物B、C后物體A水平向右做勻速直線運動，已知A、B、C的重力分別是40N、20N、30N．如果把C物體浸沒在足夠深的水中（如圖乙），物體A恰好水平向左做勻速直線運動（不考慮空氣阻力、繩重、滑輪與繩間的摩擦及水的阻力）．在A向左運動的過程中，下列說法正確的是（　　）

• A． A對桌面的壓力與桌面對A的支持力是一對平衡力
• B． 物體A受到的摩擦力大小為10N，方向水平向左
• C． 物體C的體積為1500cm³
• D． 物體C的密度為1.5×10³kg/m³

Answer 1

分析 一對平衡力大小相等、方向相反、作用在同一直線上，作用在同一物體上；
物體做勻速直線運動時，受力平衡，根據(jù)A、B、C的不同大小，可根據(jù)二力的合力規(guī)律判斷A受到的摩擦力大小與方向；
把C物體浸沒在足夠深的水中，物體A恰好水平向左做勻速直線運動，此時根據(jù)力的平衡，可推算出拉力、浮力的大小，再根據(jù)阿基米德原理的變形公式求出體積，進而計算物體的密度．

解答 解：A、A對桌面的壓力與桌面對A的支持力作用在兩個不同的物體上，它們不是一對平衡力，它們是一對作用力與反作用力，故A錯誤；
B、由圖甲可知，物體A水平向右做勻速直線運動，此時右端的拉力與左端的拉力、摩擦力平衡，即20N+f=30N，則摩擦力f=30N-20N=10N，當(dāng)A向左運動時摩擦力方向水平向右，大小為10N，故B錯誤；
C、如圖乙所示，把C物體浸沒在足夠深的水中，物體A恰好水平向左做勻速直線運動，則左側(cè)的拉力F_B，與右側(cè)的摩擦力f′、拉力F_C平衡，即F_B=f′+F_C，
則F_C=F_B-f′=20N-10N=10N，對物體C進行受力分析可知，C受到向下的重力、向上的拉力和浮力，則F_浮=G-F_C=30N-10N=20N，由公式F_浮=ρ_水gV_排可得，
V_C=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{20N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-3m³，故C錯誤；
D、由G=mg可知，C的質(zhì)量：m=$\frac{{G}_{C}}{g}$=$\frac{30N}{10N/kg}$=3kg，C物體的密度：ρ_C=$\frac{m}{V}$=$\frac{3kg}{2×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=1.5×10³kg/m³，故D正確．
故選：D．

點評 解答本題的關(guān)鍵是要對物體進行正確的受力分析，據(jù)此得出相應(yīng)的力的大小和方向，再運用浮力公式、重力公式、密度公式等進行計算，尤其是求密度有一定的難度，值得關(guān)注．