Question

一個(gè)平底空茶杯的重力為G₁，內(nèi)裝水的重力G₂，放在水平桌面上，如圖所示靜止時(shí)．水對(duì)杯底的壓力為F₁，杯底對(duì)水平桌面的壓力為F₂，水平桌面對(duì)杯底的支持力為F₃，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A．F₁與G₂大小相等
B．F₂與G₁、G₂之和大小相等
C．F₁與F₂是一對(duì)平衡力
D．F₂與F₃是一對(duì)相互作用力

Answer 1

【答案】分析：解答此題的關(guān)鍵，是對(duì)F₁、F₂、F₃，這三個(gè)壓力（支持力）進(jìn)行分析．
首先看水對(duì)容器底的壓力，由于容器不規(guī)則，要先求出水對(duì)容器底的壓強(qiáng)，再由F=PS來(lái)判斷水對(duì)容器底的壓力．
杯子對(duì)桌面的壓力屬于固體壓力的計(jì)算，由于杯子位于水平桌面上，所以杯子和水的總重等于杯子對(duì)桌面的壓力．
根據(jù)上面的受力分析可判斷出A、B的正誤．
在C、D中，主要考查的是平衡力和相互作用力的辨別，在這兩項(xiàng)中要注意這兩種作用力的區(qū)別：
平衡力：等大、反向、共線(xiàn)，作用在同一物體上；
相互作用力：等大、反向、共線(xiàn)，作用在不同的物體上．
根據(jù)定義以及上面的受力分析，即可判斷出C、D的正誤．
解答：解：設(shè)容器內(nèi)水的深度為h，容器的底面積為s；
那么水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為：P=ρgh；
水對(duì)容器底的壓力為：F₁=Ps=ρghs＜ρgV_液=G₁，即 F₁＜G₁；
杯子對(duì)桌面的壓力為水和杯子的總重，即：F₂=G₁+G₂；
顯然：F₁＜F₂，故A錯(cuò)誤，B正確．
杯子對(duì)桌面的壓力F₂作用在桌面上，桌面對(duì)杯子的支持力F₃作用在杯子上；
兩個(gè)力等大、共線(xiàn)、反向，且作用在兩個(gè)物體上，因此兩個(gè)力是相互作用力；
故D正確．
由F₁＜F₂，可知兩個(gè)力大小不等，不符合平衡力的條件，故C錯(cuò)誤．
綜上可知：B、D都是正確的選項(xiàng)，故選B、D．
點(diǎn)評(píng)：此題考查的知識(shí)點(diǎn)較為典型，主要的內(nèi)容有兩點(diǎn)：
①不規(guī)則容器中，液體對(duì)杯底壓力的求法，要牢記先壓強(qiáng)后壓力的順序；
②平衡力和相互作用力的區(qū)別，把握住是否作用在同一物體上，是區(qū)分平衡力和相互作用力的關(guān)鍵．