Question

（1）如图（1）重为12N的物体放在斜面上，请用力的示意图画出物体所受的力．
（2）如图（2）所示，重20N的物体与水平传送带一起向右作匀速直线运动，请作出这个物体所受力的图示．
（3）如图（3）是三个完全相同的两端开口玻璃管，下端用相同的橡皮膜扎紧，分别放在水槽中的不同深度，A管内为空管，B管内装有与水面相平的浓盐水，C管内装有与水面相平的酒精．请你粗略画出这三个管下端橡皮膜的形状．（ρ_盐水＞ρ_水＞ρ_酒精）

Answer 1

分析：（1）物体放在斜面上，受到重力、支持力和摩擦力的作用，重力方向竖直向下、支持力的方向垂直斜面向上、摩擦力的方向沿斜面向上；作用点可画在重心；
（2）首先要对物体进行受力分析，物体匀速直线运动，在水平方向不受力，在竖直方向上受到了重力和支持力的作用；
（3）A管为空管，所以受到水的压强而使橡皮膜向上凸起；
B管内装有与水面相平的浓盐水，橡皮膜上面受到盐水的压强，下面受到水的压强，根据液体压强公式判断橡皮膜上下表面受到的压强大小关系，进而判断出橡皮膜的形状；
C管内装有与水面相平的酒精，橡皮膜上面受到酒精的压强，下面受到水的压强，根据液体压强公式判断橡皮膜上下表面受到的压强大小关系，进而判断出橡皮膜的形状．

解答：解：
（1）物体放在斜面上，受到重力、支持力和摩擦力的作用，重力方向竖直向下、支持力的方向垂直斜面向上、摩擦力的方向沿斜面向上；如图所示：

（2）物体匀速直线运动，物体在水平方向不受力，在竖直方向上，物体受到了重力和支持力的作用，是一对平衡力，F=G=20N．如图所示：

（3）A管内，橡皮膜上方没有液体压强的产生，只是下方受到水的向上的压强，所以其表面会向上凸起；如图所示：
B管内，盐水对橡皮膜上表面的压强：p_盐水=ρ_盐水gh_盐水，
水对橡皮膜下表面的压强：p_水=ρ_水gh_水，
由题知，h_盐水=h_水，ρ_盐水＞ρ_水，
∴p_盐水＞p_水，
∴B管中的橡皮膜向下凸，如图所示：
C管内，酒精对橡皮膜上表面的压强：p_酒精=ρ_酒精gh_酒精，
水对橡皮膜下表面的压强：p_水=ρ_水gh_水，
由题知，h_酒精=h_水，ρ_酒精＜ρ_水，
∴p_酒精＜p_水，
∴C管中的橡皮膜向上凹，如图所示：

点评：（1）（2）考查了力的示意图的画法，对物体进行准确的受力分析是本题的关键；
（3）考查了学生对液体压强公式的掌握和运用，分析时同时考虑影响液体压强的两个因素（深度、密度）．