Question

16．如圖所示，物體A的質(zhì)量是500g，物體B的體積是10cm³，此時A恰能沿著水平桌面向右做勻速直線運(yùn)動．若將B始終浸沒在水中，并使A沿著水平桌面向左做勻速直線運(yùn)動時，需要施加1N水平向左的拉力．已知動滑輪重為0.2N，不計(jì)繩重以及滑輪與軸間的摩擦，則物體B受的重力為0.85N．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）物體A在物體B的作用下向右勻速直線運(yùn)動，物體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，根據(jù)二力平衡條件得出等式．
（2）物體A向左勻速直線運(yùn)動時，物體對水平桌面的壓力不變，接觸面粗糙程度不變，物體A和水平桌面的摩擦力不變．物體水平向左勻速直線運(yùn)動，物體A水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右繩的拉力、水平向右的摩擦力作用，根據(jù)力的平衡得出等式，
（3）對始終浸沒在水中B物體受力分析可知，受到豎直向上繩子的拉力和浮力，豎直向下的重力；根據(jù)力的平衡和阿基米德原理，聯(lián)立方程即可得出物體B的重力．

解答 解：
當(dāng)物體A水平向右勻速運(yùn)動時，分別對A、B物體受力分析如下圖所示：

則根據(jù)力的平衡條件可得：f=F₁，G_動+G_B=2F₁，
f=F₁=$\frac{1}{2}$（G_動+G_B）=$\frac{1}{2}$（0.2N+G_B）=----------------①
當(dāng)A向左勻速直線運(yùn)動時，分別對A、B物體受力分析如下圖所示：

因?yàn)锽物體始終浸沒在水中，
所以V_排=V，
所以F_浮=ρ_水gV=1×10³kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.01N，
因?yàn)锳物體對水平桌面的壓力不變，接觸面粗糙程度不變，
所以f的大小不變，
則根據(jù)力的平衡條件可得：F=f+F₂，2F₂+F_浮=G_動+G_B，
所以
1N-f=$\frac{{0.2N+G}_{B}-0.01N}{2}$，------------②
①代入②得：
G_B=0.85N．
故答案為：0.85．

點(diǎn)評 本題的重點(diǎn)是摩擦力大小的判斷，根據(jù)摩擦力大小的影響因素，判斷出物體A向左和向右運(yùn)動的摩擦力大小不變，再根據(jù)物體A做勻速直線運(yùn)動，利用力的平衡力得出等式．