题目内容
【题目】如图所示,一杯水静止在水平桌面上,杯中的水所受重力为G1,杯子所受重力为G2,杯中的水对杯底的压力为N1,杯子对桌面的压力为N2,桌子对杯子的支持力为N3,则下列选项正确的是
A. N1与N2大小相等 B. G1、G2之和与N2大小相等
C. N1与N3是一对平衡力 D. N2与N3是是一对平衡力
【答案】B
【解析】
解答此题的关键,是对N1、N2、N3,这三个压力(支持力)进行分析.
首先看水对容器底的压力,由于容器不规则,要先求出水对容器底的压强,再由F=PS来判断水对容器底的压力.杯子对桌面的压力属于固体压力的计算,由于杯子位于水平桌面上,所以杯子和水的总重等于杯子对桌面的压力.根据上面的受力分析可判断出A、B的正误.
平衡力:等大、反向、共线,作用在同一物体上;根据定义以及上面的受力分析,即可判断出C、D的正误.
设容器内水的深度为h,容器的底面积为S;
那么水对容器底的压强为:P=ρgh;
水对容器底的压力为:N 1 =Ps=ρghs<ρgV 液 =G 1 ,即 N 1 <G 1 ;
杯子对桌面的压力为水和杯子的总重,即:N 2 =G 1 +G 2 ;
显然:N 1 <N 2 ,故A错误,B正确.
杯子对桌面的压力N 2 作用在桌面上,桌面对杯子的支持力N 3 作用在杯子上;
两个力等大、共线、反向,且作用在两个物体上,因此两个力是相互作用力;
故D错误.
由D知:N 2 =N 3 ,而N 1 <N 2 ,因此N 1 <N 3 ,两个力大小不等,不符合平衡力的条件,故C错误.
综上可知:B是正确的选项,故选B.
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