文\物理艺术家

哈喽，大家好！

这几天，一道物理题竟火爆了各个平台，抖音、快手、知乎，各方网友“争芳斗艳”，解题手法思路与答案更是五花八门，当然，大多数网友的思路以及答案都有纰漏与一些基本逻辑错误，导致讨论与争议范围越来越大。

在笔者看来，这就是初中物理知识掌握不扎实的结果，毕竟，从专业的角度来看，这就是一道有关浮力及受力分析相关知识的题目，考察的是基本概念在初二就已经要求掌握，如果把它扔给一个初二初三的中学生，想必也是三下五除二的功夫就可以搞定。当然啦，也不能全怪网友们，毕竟都毕业这么多年了，谁还记得这玩意儿？不过仔细来看，这道题的考点的确是易错点，稍不注意便会得出相反的答案。在本篇中，我们将以不同的物理思想剖析这道题的精髓所在，当然主考点还是在于浮力，相信看完这篇文章，我们对浮力的理解与认知会更上一个层次！

废话不多说，上菜！

首先给出这道题的全部题目：

在一个无误差精细天平两端放置两个相同烧杯，再倒入同等质量的水，其中一只用无质量细绳将一个乒乓球系于杯底固定，另一只用无质量细绳将一颗铁球吊入水中，同时保证水浸没两球，忽略细绳体积，两球体积相同，已知密度：铁>水>乒乓球，问，天平稳定时，会偏向哪一边？

看完题目，你脑海里是否立刻就有了答案？还是愣了一下，不知该从何下手?

不要着急看答案，不妨先思考两分钟，想想你的推导过程是否清晰正确，在未给出答案前先别划走哦。

两分钟思考时间！！

思考完毕！

铁球 or 乒乓球 ？

正确答案：铁球！！ 聪明的你做对了吗？

ok！！不管你是否正确，不管你是直觉或严格推理，下面这种方法会给出系统性的剖析与严谨完整的逻辑链解答，做错的同学不妨看看自己在哪一步出现了主观失误！

ps：下面两种方法是从两种思想入手，无可比性，也没有孰优孰劣的说法。

法一：整体分析法

方法论：

物理中整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）。

既然是求那一边更重，我们就将托盘之上的物体（左边为烧杯 水 乒乓球；右边为烧杯 水）分别作为左右两个整体进行受力分析：

有人会问，为什么右边不加铁球呢？这是因为铁球上系的细绳和杆三者是有受力关系的，且都属于外物，杆的受力显然不必研究，自然也将铁球划分在外了。

基于上述研究对象，我们便不难发现，左边的烧杯 水 乒乓球上端是没有任何外力的，它们对托盘施加的所有作用效果，就是烧杯 水 乒乓球本身的质量。

而右边，铁球会施加给水一个浮力的反作用力，导致右边托盘的作用效果会是烧杯 水 加浮力的反作用力。

综上所述：我们仅须比较乒乓球本身的重力与浮力的反作用力即可！

那么这两者孰大孰小？

其实是显而易见的：由于乒乓球和铁球的体积相同，根据阿基米德原理原则与牛顿第三定律，我们很容易得知：

铁球对水的反作用力=铁所受到的浮力=乒乓球所受的浮力。

我们继续对乒乓球进行受力分析便不难得知：乒乓球的重力 细绳的拉力=乒乓球所受浮力，

由此我们就得出这道题非常关键的一点，那就是：

铁对水的反作用力大于乒乓球的重力。

那么根据上面这层对应关系，由于水的质量和烧杯的质量都是相同的，那么加上第三者的大小关系，我们就可以得到答案：右边的托盘，所受到的压力更大一点，那么天平会向哪一边偏，就显而易见了。

总结：这种做法以物理常见方法整体法为切入点，其实，整体法在中学乃至大学阶段应试中都是非常常见的做题手法，有时可以大大减少做题时的步骤与思路，又是甚至是到了非用不可的地步。在模型复杂且一个一个进行分析较为繁琐时，利用整体法往往会有奇效，它可以绕开内部计算的繁杂草稿，但又不失逻辑的严谨性，简直是物理应试中的“暴力‬美学”！

至于法二如何，我们下期再讲，对比法一，方法二可以说是更加直接，且更加注重物理思维，或许有的读者用的就是法二，可在评论区留下你的思路过程。

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