2016-2017学年高中物理第3章液体第1节液体的表面张力学业分层测评鲁科版选修

液体的表面张力 (建议用时：45分钟)学业达标1下列现象中，是由于液体的表面张力造成的有()A船浮于水面上B硬币或钢针浮于水面上C肥皂泡呈球形D游泳时弄湿了的头发粘在一起E熔化的铁水注入内空且为球形的沙箱，冷却后铸成一个铁球【解析】选项A中船浮于水面是浮力造成的；选项E中铁球的形状决定于沙箱的形状，故选B、C、D.【答案】BCD2下列现象中，主要是表面张力起了作用的是()A缝衣针漂浮在水面上B小木块能够漂浮在水面上C荷叶上的小水珠呈球形D慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流出来E脱湿衣服感觉很费劲【解析】缝衣针漂浮在水面上，针并没有浸入液体中，只受到水表面的作用力，故是表面张力现象，A正确；小木块漂浮在水面上，受到的是水的浮力，B错误；表面张力的作用效果可以使液面收缩，C、D正确；选项E中是由于附着力造成的，E错误【答案】ACD3关于液体表面张力，下列说法正确的是()A表面张力使液体表面具有收缩趋势B表面张力的方向与液面垂直C表面张力的大小与液体种类无关D表面张力是液体表面各部分间相互吸引的力E表面张力的大小与液体的温度有关【解析】表面张力的方向和液面相切，故B错；表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关，故C错，E对【答案】ADE4关于液体的表面张力，下列说法正确的是()A表面张力是液体表面层中两个分子间的相互吸引力B表面张力是表面层中任一分界线一侧的分子对另一侧的分子作用力的合力C表面张力的方向与液面相切并与分界线垂直D表面张力沿液体表面各个方向都有E表面张力的方向与液面垂直竖直向上【解析】由于液体的表面层中分子稀疏，分子力表现为引力，表面张力为这些分子的合力，并非某两个分子间的引力，故A错误；若在液面上画一直线，表面张力沿液面切线并与该直线垂直，又由于各个方向分子间均有分子力，因此表面张力沿各个方向都存在，由此可知B、C、D正确，E错误【答案】BCD5下列现象中，哪些现象是由于液体的表面张力而引起的()A液体与固体、气体不同，它在不同容器内，尽管形状不同，但体积相同B两滴水银相互接触，立即合并成一滴C新的棉织品水洗后都要缩水D小昆虫能在水面上自由走动E小木块浮于水面上静止【解析】同一体积的液体在不同容器内有不同的形状，这是由液体分子的排列规律决定的，与表面张力无关；而两滴水银接触时的现象，新棉织品水洗后缩水，小昆虫能轻爬在水面上，都因受到液体的表面张力的作用木块浮于水面上是浮力的结果，故B、C、D正确【答案】BCD6关于液体的表面张力，下列说法错误的是()【导学号：30110030】A液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离小于r0B液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离大于r0C产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力，没有斥力D表面张力使液体的表面有收缩的趋势E产生表面张力的原因是表面层分子间的分子力为引力【解析】由于表面层内分子间的距离大于r0，分子间的作用力表现为引力，即为表面张力，A、B错误；产生表面张力的原因是表面层内液体分子间引力大于斥力，表现为引力，C错误，E正确；表面张力有使液体表面积收缩到最小的趋势，D正确【答案】ABC7用一段金属丝做成环状，把棉线的两端松驰的系在环上的两点上，然后浸入肥皂水中，再拿出来使环上形成肥皂膜，如果用针刺穿棉线一侧的肥皂膜，则如图313所示a、b、c三个图中，可能的是图_图313【解析】由于液体表面张力的作用使液体表面像张紧的橡皮膜一侧的肥皂膜被刺破后，另一侧的液面由于表面张力作用，具有收缩的趋势所以a、b是可能的【答案】a、b8如图314所示，在培养皿内注入清水让两根细木杆相互平行地浮在水面上，再在细木杆之间轻轻地滴入几滴酒精，细木杆会“自动”散开请你解释这一现象图314【解析】漂浮在水面上的细木杆，原来两边受到大小相等、方向相反的表面张力作用而处于平衡状态滴入酒精后，细木杆之间液体的表面张力减小，使得内侧的表面张力比外侧的小，细木杆就被“拉”开了【答案】见解析能力提升9关于液体的表面张力，下列说法中正确的是()A表面张力方向与液面垂直B表面张力是液体表面层中任一分界线两侧大量分子相互作用力的宏观表现C表面层里的分子分布要比液体内部稀疏些，分子力表现为引力D表面层里的分子距离比液体内部大些，分子力表现为引力E表面张力不是分子力的宏观表现【解析】表面层里的分子距离比液体内部大些，即表面层里的分子分布要比液体内部稀疏些，分子力表现为引力，表面张力就是表面层分子引力的宏观表现，表面张力方向与液面相切，因此B、C、D正确，A、E错误【答案】BCD10. 关于液体表面现象的说法中正确的是()A把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针受到的重力小，又受液体的浮力B在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈球状，是因为液体表面分子间有相互吸引力C玻璃管的裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃，在表面张力的作用下，表面要收缩到最小D漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴呈各向同性E用湿布不易擦去纱窗上的灰尘，是由于水的表面张力的原因【解析】液体表面分子间距离较大，表现为引力，使液体的表面积有收缩到最小的趋势，于是形成一层水膜，使针受到向上的支持力，而不是浮力，故A错；水银呈球状，熔化的玻璃变圆，都是由液体表面张力造成的，故B、C正确；油滴呈圆形是因为漂浮在热菜汤上的油滴由于液体的表面张力的作用，其表面积要收缩到最小，因此呈圆形，故D错由于表面张力的作用，水不易通过纱窗，所以湿布不易擦去纱窗上的灰尘，E正确【答案】BCE11.如图315所示，布满肥皂膜的金属框abcd水平放置，ab边能在框架上无摩擦地左右滑动那么，把原来固定的ab边放开，ab边应向_滑动，做_运动图315【解析】由于ab边能在框架上无摩擦地左右滑动，而肥皂膜的表面张力为ab边提供了向右的拉力，使它向右加速运动【答案】右加速12水的密度比沙的密度小，为什么沙漠中风能刮起大量沙子，而海洋上的风却只能刮起少量的水珠？【解析】由于海水水面有表面张力的作用，水珠之间相互吸引着，风很难把水珠刮起，只能形成海浪，所以海洋上的风只能刮起少量的水珠，而沙漠中的沙子却不一样，沙粒之间作用力很小，几乎为零，所以风很容易刮起大量沙子【答案】见解析13如图316所示，把一根金属丝水平地悬挂在灵敏弹簧测力计的下端，然后将盛着液体的容器放在金属丝下面，使金属丝水平地浸入液体中，这时如果把灵敏弹簧测力计慢慢地向上移动，让金属丝水平地从液体里露出来，就可以看到金属丝和液面之间出现了一层液体的薄膜，同时金属丝本身也被薄膜包围着由于表面张力的作用，薄膜向下拉金属丝，而使测力计的弹簧伸长，继续移动测力计，直到金属丝和液面之间的薄膜刚要断开为止设此时测力计的读数为F，金属丝的重量为mg，求薄膜每一面上平行于金属丝的分界线上的表面张力的大小.【导学号：30110031】图316【解析】设液体表面张力为F1，由平衡条件得mg2F1F0.解得F1(Fmg)【答案】(Fmg)5