Question

在有摩擦的水平桌面上放一木块A，在木块的两侧用细线分别通过定滑轮挂2个重物B和C，B和C的质量分别为200g和300g，

Answer 1

解题思路：（1）分别对物体A向左或向右开始运动时进行受力分析，在水平方向上受B的拉力（等于B的重力），C的拉力（等于C的重力减C受到浮力）和摩擦力，根据物体的运动方向确定摩擦力的方向，由二力平衡条件列出关系式，便可求出摩擦力的大小和C的体积；

（2）根据ρ=[m/v]求出C的密度；

（3）对第一情况进行受力分析，根据二力平衡条件求出摩擦力的大小．

（1）当重物的上表面和水面相距3cm时，木块向左运动，此时所示摩擦力方向向右，A受力如图所示：

由题意知，F_B=F_C+f

F_B=m_Bg，F_C=m_Cg-ρ_水g[10−3/10]V_C

当重物C上表面与水面距离为7cm时，木块向右运动，此时所示摩擦力方向向左，A受力如图所示：

由题意知，F_B+f′=F′_C

F_B=m_Bg，f′=f，F′_C=m_Cg-ρ_水g[10−7/10]V_C

m_B=200g=0.2kg，m_C=400g=0.4g，g=10N/kg，将数据代入并联立各式得：

f=0.8N，VC=4×10^-4m³；

（2）ρ_C=

mC

VC=[0.4kg

4×10−4m3=1.0×10³kg/m³；

（3）在初始状态，物体静止，F_B=m_Bg=0.2kg×10N/kg=2N；

F_C=m_Cg-ρ_水g

10−6/10]V_C=0.4kg×10N/kg-1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.4×4×10^-4m³=2.4N，所以物体所受摩擦力f=2.4N-2N=0.4N，方向向左．

故答案为：0.8N；1.0×10³kg/m³；0.4N．

点评：

本题考点： 摩擦力的大小；密度的计算．

考点点评： 此题将浮力知识与二力平衡条件结合，同时涉及到了重力的及算及密度公式的应用，分三次对物体A进行受力分析，根据二力平衡条件进行解析，难度较大．