Question

如图所示，一根细线相连的金属球和木球一起正在水中匀速下沉，金属球和木球体积大小相同，但质量分别是M和m，且假定每个球下沉时所受的阻力仅指各自所受的浮力．那么，其中的木球所受的浮力，中间细绳的拉力的大小分别是（ ）

A．，
B．（M+m）g，
C．，0
D．，0

Answer 1

【答案】分析：（1）根据两球在竖直方向上受力平衡，由阿基米德原理可知两球所受浮力相同，则G_木+G_金属=2F_浮，
（2）以金属球为研究对象，金属球在竖直方向上受平衡力作用，金属球除受重力、浮力、细线对其竖直向上的拉力，即：G_金属=F_浮+F_拉，两式联立即可求解．
解答：解：（1）连在一起的木球和金属球在水中匀速下沉，说明两球在竖直方向上受力平衡．两球的体积相同，浸没在水中排开水的体积相同，由阿基米德原理可知两球所受浮力相同，则G_木+G_金属=2F_浮，则木球所受浮力为：F_浮==；
（2）以金属球为研究对象，金属球在竖直方向上受平衡力作用，由于金属球的重力比木球大，故金属球除受重力、竖直向上的浮力外，还受到细线对其竖直向上的拉力，
即：G_金属=F_浮+F_拉，则F_拉=G_金属-F_浮=G_金属-==．
故选A．
点评：此题可以先把它看成一个整体：
②一根细线相连的金属球和木球一起正在水中匀速下沉，就是说金属球和木球一共受到的浮力为金属球的质量加木球的质量，然后由于它们的体积相等，所以受到的浮力也相等，那每个球所受到的浮力为二分之金属球的质量加木球的质量．
②做受力分析：木球在竖直向上方向上受到浮力，竖直向下方向受到重力和线对它的拉力，受力平衡；金属球在竖直向上方向上受到浮力和线对它的拉力，竖直向下方向受到重力，受力也平衡．