- 液体的表面张力
- 共22题
将一枚硬币轻轻地置于水面，可以不沉，此时与硬币重力平衡的力是______．
正确答案
硬币密度大于水的密度，故硬币除受到重力和浮力外，还要受到液体向上的表面张力；
根据平衡条件，水的浮力和表面张力的合力与硬币重力平衡；
故答案为：水的浮力和表面张力的合力．
在“[”形铁丝框架上有一可以自由滑动的细铁丝ab，如图，铁丝长L=20cm，框上布着液膜，使液膜表面积增加△S=200cm2，需要做多少功？（液体表面在单位长上的表面张力α=7.2×10-4N/m，摩擦可以不计）
正确答案
解：液膜形成表面张力，使液膜有收缩趋势，要使液膜表面积增大，必须是外力克服表面张力做功。由于液膜是两个液面，所以作用在ab杆上的表面张力F=α·L·2=2αL，克服表面张力做功W=Fs'=2αLs'=2α·△S/2=α·△S=1.44×10-5 J
由上面讨论，液体表面积的变化要通过做功，做功是能量转化的量度，所以一定表面积的变化与一定的能量变化对应，即一定的表面积与一定的能量状态对应，表面积变化了必实现了一定能量的变化。如雨滴落在湖面上，雨滴表面积减小，实现了能量转化，一场大雨后水温会有上升，这就是雨滴表面积的缩小转化为水的内能的缘故。
两个完全相同的空心玻璃球壳，其中一个盛有一半体积的水，另一个盛有一半体积的水银，将它们封闭起来用航天飞机送到绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中去，在如图所示的四个图中（图中箭头指向地球中心）：
(1)水在玻璃球壳中分布的情况，可能是_________图。
(2)水银在玻璃球壳中分布的情况，可能是_________图。说明理由。
正确答案
(1)C
(2)B
理由：①绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中，球壳和其中的水、水银均处于完全失重状态；②水浸润玻璃，附着层有扩大的趋势；水银不浸润玻璃，附着层有收缩的趋势；③水和水银跟气体（空气或其他气体）接触的表面层都有收缩（使表面积最小）的趋势。
浸润液体在毛细管内液柱面呈______形，液面表面张力的合力方向为______，合力大小与毛细管内高于管外液面的液柱重力大小______（填“相等”或“不等”）
正确答案
因为液体要浸润．首先你要知道浸润是什么意思，简单地说，就是液体能附着在管壁，比如说在毛细管内，水会附着在管壁上，但是水本身有重力，把水往下拉．于是水的两边浸润管壁产生的附着力（效果力）抵消部分重力，使液面两边高．为什么不直接是中空的呢，也就是为什么中间的水不全部掉下去，因为水有表面张力．因此浸润液体在毛细管内液柱面呈凹形．
管径细的毛细管中，液体与周围管壁接触，受到的力需要提起这一层液体，根据力的合成与分解，则有液面表面张力的合力方向为向上．
根据受力平衡条件，则合力大小与毛细管内高于管外液面的液柱重力大小相等，
故答案为：凹，向上，相等．
如图所示，把橄榄油滴入水和酒精的混合液里，当混合液的密度与橄榄油密度相同时，滴入的橄榄油呈球状悬浮在液体中，为什么？
正确答案
答：滴入混合液中的油滴，受到竖直向下的重力和液体对它竖直向上的浮力作用．由于油的密度与液体的密度相同，使得油滴好像处于失重状态，油滴在表面张力的作用下，收缩表面使表面积有尽量减小的趋势，因为在同体积的几何体中，球形物体表面积最小，所以油滴在表面张力作用下收缩成球状悬浮在混合液中．
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