Question

如圖所示，一根細線相連的金屬球和木球一起正在水中勻速下沉，金屬球和木球體積大小相同，但質量分別是M和m，且假定每個球下沉時所受的阻力僅指各自所受的浮力．那么，其中的木球所受的浮力，中間細繩的拉力的大小分別是（ ）

A．，
B．（M+m）g，
C．，0
D．，0

Answer 1

【答案】分析：（1）根據兩球在豎直方向上受力平衡，由阿基米德原理可知兩球所受浮力相同，則G_木+G_金屬=2F_浮，
（2）以金屬球為研究對象，金屬球在豎直方向上受平衡力作用，金屬球除受重力、浮力、細線對其豎直向上的拉力，即：G_金屬=F_浮+F_拉，兩式聯立即可求解．
解答：解：（1）連在一起的木球和金屬球在水中勻速下沉，說明兩球在豎直方向上受力平衡．兩球的體積相同，浸沒在水中排開水的體積相同，由阿基米德原理可知兩球所受浮力相同，則G_木+G_金屬=2F_浮，則木球所受浮力為：F_浮==；
（2）以金屬球為研究對象，金屬球在豎直方向上受平衡力作用，由于金屬球的重力比木球大，故金屬球除受重力、豎直向上的浮力外，還受到細線對其豎直向上的拉力，
即：G_金屬=F_浮+F_拉，則F_拉=G_金屬-F_浮=G_金屬-==．
故選A．
點評：此題可以先把它看成一個整體：
②一根細線相連的金屬球和木球一起正在水中勻速下沉，就是說金屬球和木球一共受到的浮力為金屬球的質量加木球的質量，然后由于它們的體積相等，所以受到的浮力也相等，那每個球所受到的浮力為二分之金屬球的質量加木球的質量．
②做受力分析：木球在豎直向上方向上受到浮力，豎直向下方向受到重力和線對它的拉力，受力平衡；金屬球在豎直向上方向上受到浮力和線對它的拉力，豎直向下方向受到重力，受力也平衡．