◎ 题目

如图所示，物体A重120N，物体B的体积是1dm3，此时A恰能沿着水平桌面以0.2米/秒向右做匀速直线运动；若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升，需要对A施加100N水平向左的拉力，则下列选项正确的是（不计摩擦、绳重及滑轮重，g取10N/kg）（　　） A．物体B匀速下降的速度是0.1米/秒 B．物体A向左做匀速直线运动与桌面之间的摩擦力为100N C．物体B在水中匀速上升时，绳的拉力功率为2W D．物体B密度是3×103千克/米3

◎ 答案

D

◎ 解析

试题分析：①由图知，克服A物体与水平桌面摩擦力的绳子有2段，已知物体移动的速度，可以得到B物体下滑的速度； ②物体A在物体B的作用下向右匀速直线运动，物体A在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用，根据二力平衡条件得出等式． 物 体A向左匀速直线运动时，物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，物体A和水平桌面的摩擦力不变．物体水平向左匀速直线运动，物体A水平方向上受 到水平向左的拉力、水平向右绳的拉力、水平向右的摩擦力作用，根据力的平衡得出等式，对始终浸没在水中B物体受力分析可知，受到竖直向上绳子的拉力和浮 力，竖直向下的重力；根据力的平衡和阿基米德原理、密度公式得出等式，联立方程即可得出物体B的密度、物体A与地面之间的摩擦力和拉力的功率． 解： A、B物体下滑的速度为vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s．此选项错误； B、C、D、当物体A水平向右匀速运动时，分别对A、B物体受力分析如下图所示： 则根据力的平衡条件可得：f=2F1，F1=GB， ∵G=mg，m=ρV，∴f=2GB=2mBg=2ρVg----------------① 当A向左匀速直线运动时，分别对A、B物体受力分析如下图所示： ∵A物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，∴f的大小不变， 则根据力的平衡条件可得：F=f+F2，F2=2（GB-F浮），∴F=f+2（GB-F浮）------------② ∵B物体始终浸没在水中，∴V排=V，∴F浮=ρ水gV------------③ 由①②③式可得： ∴F=4ρVg-2ρ水gV， 即：． 物体A受到的摩擦力为f=2GB=2ρgV=2×3×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=60N． B物体的重力为GB=30N， B受到的浮力为F浮=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N， 物体B在水中匀速上升时，绳的拉力为F2=GB-F浮=30N-10N=20N， 拉力的功率为P2=F2vB=20N×0.4m/s=8W． 选项B、C错误，选项D正确． 故选：D．

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，物体A重120N，物体B的体积是1dm3，此时A恰能沿着水平桌面以0.2米/秒向右做匀速直线运动；若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升，需要对A施加100N水平向左的拉力…”主要考查了你对  【滑轮组及其工作特点】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。