物理易錯題解析—力的平衡【一】

1、物理易錯題解析一力的平衡【一】高立駿（安徽省宣州區(qū)新田中心初中）提供物體受幾個力作用時，保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，這個物體 就處于平衡狀態(tài)。杠桿或滑輪靜止或勻速轉(zhuǎn)動時，也是處于平衡狀態(tài)。 物體處于平衡狀態(tài)時受到的這幾個力， 就稱為平衡力。大家在學(xué)習(xí)中 常見的是二力平衡，其實三個或三個以上的力也可以是平衡力。利用 力的平衡來解題，我們稱為平衡法。下面就談?wù)勂胶夥ㄔ诟×?、滑?組問題中的應(yīng)用。一、平衡法在浮力問題中的應(yīng)用浸在液體中的物體必然受到重力和浮力作用，當(dāng)物體漂浮或懸浮 時，重力和浮力滿足二力平衡條件，即 F浮=G,我們就可以利用平 衡法解題；如果物體在液體中受三個力作用 （比如對在水中下

2、沉的物 體，可以用繩子向上拉而保持靜止；對于密度小于水的物體，可以用 繩子向下拉使之浸沒在水中）而處于靜止?fàn)顟B(tài)，這三個力也是平衡力， 也可以利用平衡法解題。這時要弄清楚除重力和浮力以外的第三個力 的方向，當(dāng)?shù)谌齻€力的方向與重力同向時，則 3 =% ,當(dāng)?shù)谌齻€ 力的方向與重力方向相反，則 "二小。例1 . （2013年樂山中考題）如圖1所示，把一木塊放入水中， 3靜止時木塊有弓的體積浸入水中，木塊的密度為kg/m3 ;如果把該木塊放入密度為0.8xi03kg/m3的酒精中，靜止時，如圖1所i示，那么該木塊下表面受到水的壓強 p水與受到酒精的壓強p酒的關(guān)系為p水 p酒（填“大于”、“等于

3、"、“小于”）分析：（1）因為木塊漂浮時，處于靜止?fàn)顟B(tài)。所以木塊受到的浮力與重力是平衡力。用密度和體積表示浮力與重力的關(guān)系即可求出木 塊的密度。（2）要比較木塊下表面受到液體的壓強， 我們?nèi)菀紫氲揭后w壓 強公式= 可 可是水的密度大于酒精，而木塊下表面在水中的深度小于酒精，所以用上面的公式無法比較。想到浮力產(chǎn)生的實質(zhì)是物體上下表面受到液體的壓力差，壓強為壓力與受力面積的比值，這樣就 容易比較了解：（1）因為木塊漂浮，所以 F浮=6 ,而、=&且。，c?=耀宮=a#喙自V 3A1c =於4 =住/ = 6UQ也修所以名叫L名心，喙 3（2）根據(jù)圖示可知，木塊在水中和在酒精中都處

4、于漂浮狀態(tài),浮力等于重力。即兩種情況下的浮力相等。根據(jù)浮力產(chǎn)生的實質(zhì)可知, 浮力等于水或酒精對木塊下表面的壓力，由于兩種情況下木塊的重力 相等，木塊下表面積相等，所以兩個壓強相等。答案：0.6X103 kg/m3 等于例2. (2013年南充中考題)如圖2所示，體積為V =200cm3的木塊在繩子拉力F =0.8N的作用下完全浸沒在水中(g =10N/kg p水=1.0 Xl03kg/m3 ,繩子重力不計)。求:(1)木塊此時受到浮力;(2)木塊的重力;(3)剪斷繩子，木塊靜止時排開水的體積。分析：(1)木塊受到的浮力可以根據(jù)阿基米德原理直接計算得出。(2)由于不知道木塊的質(zhì)量和密度，所以不能

5、利用 償理 計算 重力?？梢岳闷胶夥ㄇ竽緣K的重力。首先分析木塊在水中的受力情 況：如圖3,木塊受豎直向下的重力 G,繩子對它豎直向下的拉力 F, 還有水對它豎直向上的浮力F浮1。因為木塊靜止，所以木塊受平衡 力，即方向向下的兩個力之和等于方向向上的力。故 G+F =F浮1, 這樣即可求出木塊的重力。(3)剪斷繩子，由于木塊此時受到的浮力大于重力，木塊上浮， 最終漂浮(如圖4)。木塊漂浮時所受的浮力等于它自身的重力，因 此，利用二力平衡求出浮力的大小，然后根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積圖3圖4解：(1)木塊此時受到浮力為尸件 1 =外自。=1 0 * IO、兀g/憾3* 107V7尢gx2 乂1。" m = 2N(2)木塊在水中，受到豎直向下的重力 G和拉力F,還有豎直 向上的浮力F浮1。因為木塊靜止，所以木塊受平衡力，所有向下的 力的和等于向上的力。即 G +F = F 浮 1,貝UG = F 浮 1 F = 2N 0.8N =1.2N(3)剪斷繩子，木塊靜止時漂浮在水面上，此時木塊所受的浮力與它自身的重力二力平衡。所以F浮2=G ,即外資阻二° ,故木塊 移- -1 2N_靜止時排開水的體