题目
当液面为凹面时表面张力的合力A. 指向液体外部B. 没有方向C. 指向液体内部D. 以上都不对E. 与液面相切
当液面为凹面时表面张力的合力
A. 指向液体外部
B. 没有方向
C. 指向液体内部
D. 以上都不对
E. 与液面相切
题目解答
答案
A. 指向液体外部
解析
考查要点:本题主要考查对表面张力方向的理解,特别是凹液面情况下表面张力合力方向的判断。
解题核心思路:
- 表面张力的方向始终与液面相切,但题目问的是合力方向,需通过矢量叠加分析。
- 凹液面的对称性:凹液面左右对称,两侧表面张力的水平分量相互抵消,竖直分量叠加,最终合力方向竖直向上。
- 方向判断的关键:凹液面的“外部”是远离液体内部的方向,因此竖直向上的合力指向液体外部。
表面张力的合力分析
- 表面张力的局部方向:液面各点的表面张力方向均与液面相切(选项E正确描述局部方向)。
- 凹液面的对称性:凹液面(如水滴形状)左右对称,两侧表面张力的水平分量大小相等、方向相反,相互抵消。
- 竖直分量的叠加:两侧表面张力的竖直分量方向均向上,叠加后形成竖直向上的合力。
- 合力方向判断:竖直向上的方向指向液体的外部(凹液面内部是凹陷区域),因此合力指向液体外部(选项A正确)。
错误选项排除
- 选项B:表面张力有明确方向,错误。
- 选项C:指向液体内部是凸液面的合力方向,错误。
- 选项D:存在正确答案,错误。