Question

10．如圖，一長方體空心金屬盒P，其重為G，現(xiàn)用細(xì)線固定在盛水的容器中，當(dāng)金屬盒一半體積浸在水中時，細(xì)線對金屬盒的拉力為F．若金屬盒全部浸沒在水中時，則細(xì)線對金屬盒的拉力大小為（　　）

• A． 2F
• B． F+G
• C． 2F+G
• D． 2F-G

Answer 1

分析 從題意和圖上來看，金屬盒除了受到重力以外，還受到浮力和繩子對金屬盒的拉力．金屬盒在這三個力的作用下保持平衡，那么我們就可以利用平衡力知識先列出兩個方程求出細(xì)線對金屬盒的拉力大小．

解答 解：當(dāng)金屬盒的一半體積浸在水中時，繩對金屬盒的拉力是F：
則受力平衡可知：F_浮=G+F  
即：ρ_水g×$\frac{1}{2}$V=G+F-------------①
當(dāng)木塊全部浸沒在水中時，F(xiàn)_浮′=ρ_水gV，
由①可得，ρ_水gV=2F+2G，
所以，F(xiàn)_浮′=2F+2G，
則木塊全部浸沒在水中時，則細(xì)線對木塊的拉力大小為F_浮′-G=2F+2G-G=2F+G．
故選C．

點評 這是一道綜合性題，涉及了重力、浮力以及平衡力作用，需要用到兩個公式去求解．解答此類題時，我們可以采用分析法，即從問題入手，一步一步去推，一直推到題中所已知的條件為止．