初二物理題精講：由浮力與水位的關係圖，求拴木塊細線的最大拉力

由浮力與水位的關係圖求拴木塊細線的最大拉力，這是物理中考的常考題型，解決這類題型的關鍵是根據容器中水位的變化情況，分別對木塊的受力情況進行分析，結合二力平衡條件、浮力的計算公式，可以得到木塊所受浮力、拴木塊細線的拉力的變化規律，再結合函式影象上特殊點的座標值，可以得到不同水位時木塊所受浮力的大小，再結合重力、浮力的計算公式，就可以求得木塊的體積、密度和細線拉力的最大值。

例題

將一圓柱形木塊用細線拴在容器底部，容器中開始沒有水，往容器中逐漸加水至如圖甲所示位置，在這一過程中，木塊受到浮力隨容器中水的深度的變化如圖乙所示，求（g取10N/kg）

（1）木塊的體積和密度；

（2）細線對容器底部的最大拉力。

解題過程：

1、求木塊的體積和密度

（1）當容器中水的深度為0-6cm時

木塊在容器底部，細線處於鬆弛狀態，對木塊沒有作用力，對木塊進行受力分析，在豎直方向上受到豎直向下的重力G和豎直向上的浮力F浮1、容器底部的支援力N，根據物體平衡條件，可求得G=F浮1+N；

根據浮力的計算公式：木塊受到的浮力F浮1=ρ水gV排1，則隨著水面高度的上升，V排1增加，F浮1也隨之增加；

根據結論：木塊的重力G=F浮1+N，則容器底部對木塊的支援力N=G-F浮1，隨著水面高度的上升，F浮1隨之增加，N隨之減少，直至h=6cm時，容器底部對木塊的支援力N減小至0，此後木塊開始離開容器底部隨著水面一起上浮；

（2）當容器中水的深度為6-12cm時

木塊離開容器底部，細線處於鬆弛狀態，對木塊沒有作用力，對木塊進行受力分析，在豎直方向上受到豎直向下的重力G和豎直向上的浮力F浮2，根據物體平衡條件，可求得G=F浮2；

根據題目中的條件和結論：木塊受到的浮力F浮2=6N，G=F浮2，則木塊的重力G=6N；