Question

16．如图所示，物体A的质量是500g，物体B的体积是10cm³，此时A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动．若将B始终浸没在水中，并使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要施加1N水平向左的拉力．已知动滑轮重为0.2N，不计绳重以及滑轮与轴间的摩擦，则物体B受的重力为0.85N．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）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．
（2）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，
（3）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，联立方程即可得出物体B的重力．

解答 解：
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=F₁，G_动+G_B=2F₁，
f=F₁=$\frac{1}{2}$（G_动+G_B）=$\frac{1}{2}$（0.2N+G_B）=----------------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：

因为B物体始终浸没在水中，
所以V_排=V，
所以F_浮=ρ_水gV=1×10³kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.01N，
因为A物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，
所以f的大小不变，
则根据力的平衡条件可得：F=f+F₂，2F₂+F_浮=G_动+G_B，
所以
1N-f=$\frac{{0.2N+G}_{B}-0.01N}{2}$，------------②
①代入②得：
G_B=0.85N．
故答案为：0.85．

点评 本题的重点是摩擦力大小的判断，根据摩擦力大小的影响因素，判断出物体A向左和向右运动的摩擦力大小不变，再根据物体A做匀速直线运动，利用力的平衡力得出等式．